電渦流傳感器陣列測試技術(shù)

作者：時間：2011-03-27 來源：網(wǎng)絡(luò)

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的探頭采用柔性印刷電路板(FPCB)-E藝在聚酰亞胺薄膜上制作，探頭敏感線圈陣列的整體尺寸很大，能達(dá)到200 mm ×200 mm。，而厚度卻很薄，不超過0．15 mm，且具有良好的柔韌性，幾乎能夠應(yīng)用于各種幾何形狀形面的測量。

3.2 測試系統(tǒng)與試驗(yàn)

測試系統(tǒng)的工作原理如圖5所示，通過計算機(jī)控制多路復(fù)用器，循環(huán)掃描采樣所有的陣列單元。傳感器的變換電路采用調(diào)頻式振蕩電路，電路輸出的頻率信號由計算機(jī)內(nèi)置的頻率數(shù)據(jù)采集卡來采集，然后將采集到的數(shù)據(jù)送入計算機(jī)進(jìn)行處理，得到所需的被測曲面的位置。

圖5 傳感器系統(tǒng)原理圖

采用大面積的鐵質(zhì)平面對傳感器陣列進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示，圖6中4條曲線分別是傳感器陣列中一條支路上4個敏感單元的測試結(jié)果，4條曲線不重合的原因是由于敏感線圈位最和引線的影響，采用軟件補(bǔ)償?shù)姆椒茨芎芎玫亟鉀Q。測試結(jié)果表明，在2 mm 的測量范圍內(nèi)，傳感器陣列的測試精度優(yōu)于±0.25。采用傳感器陣列進(jìn)行測試時，由于陣列單元間寄生電容的影響，振蕩電路的中心頻率會有所降低，并導(dǎo)致傳感器的靈敏度略有減小。為了提高傳感器的靈敏度，對振蕩電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計和改進(jìn)，提高振蕩電路的中心頻率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在2 mm的量程范圍內(nèi)，傳感器的平均測量靈敏度約為70 Hz／μm，達(dá)到了很好的效果。

圖6 電渦流陣列的性能實(shí)驗(yàn)

4、結(jié)論

電渦流傳感器陣列具有比傳統(tǒng)電渦流傳感器更加優(yōu)越的測試性能和廣闊的應(yīng)用前景。本文設(shè)計了一種扁平柔性電渦流傳感器陣列，以實(shí)現(xiàn)大面積金屬曲面部件位置的實(shí)時監(jiān)測。通過對電渦流陣列測試技術(shù)的研究，采用分時復(fù)用的掃描檢測方法和信號傳輸方法，將傳感器線圈陣列中所有線圈的一端設(shè)計為公共接地端，另一端分別接入多路復(fù)用器，只用一套信號變換電路和信號調(diào)理電路即完成傳感器陣列中全部敏感線圈的采樣，不僅簡化了系統(tǒng)電路，而且減小了各陣列單元間的干擾，提高了傳感器系統(tǒng)的性能，實(shí)現(xiàn)了電渦流傳感器陣列的快速、高精度測量。試驗(yàn)結(jié)果表明，在2 mm 的測量范圍內(nèi)，傳感器陣列的測試精度達(dá)到±O.25，且具有較高的靈敏度，滿足了大面積金屬曲面部件位置實(shí)時監(jiān)測的應(yīng)用要求。

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