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電渦流傳感器陣列測試技術

作者：時間：2011-03-27 來源：網絡

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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，幾乎能夠應用于各種幾何形狀形面的測量。

3.2 測試系統與試驗

測試系統的工作原理如圖5所示，通過計算機控制多路復用器，循環掃描采樣所有的陣列單元。傳感器的變換電路采用調頻式振蕩電路，電路輸出的頻率信號由計算機內置的頻率數據采集卡來采集，然后將采集到的數據送入計算機進行處理，得到所需的被測曲面的位置。

圖5 傳感器系統原理圖

采用大面積的鐵質平面對傳感器陣列進行標定實驗，實驗結果如圖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，采用軟件補償的方法即能很好地解決。測試結果表明，在2 mm 的測量范圍內，傳感器陣列的測試精度優于±0.25。采用傳感器陣列進行測試時，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，對振蕩電路進行優化設計和改進，提高振蕩電路的中心頻率，實驗結果顯示，在2 mm的量程范圍內，傳感器的平均測量靈敏度約為70 Hz／μm，達到了很好的效果。

圖6 電渦流陣列的性能實驗

4、結論

電渦流傳感器陣列具有比傳統電渦流傳感器更加優越的測試性能和廣闊的應用前景。本文設計了一種扁平柔性電渦流傳感器陣列，以實現大面積金屬曲面部件位置的實時監測。通過對電渦流陣列測試技術的研究，采用分時復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計為公共接地端，另一端分別接入多路復用器，只用一套信號變換電路和信號調理電路即完成傳感器陣列中全部敏感線圈的采樣，不僅簡化了系統電路，而且減小了各陣列單元間的干擾，提高了傳感器系統的性能，實現了電渦流傳感器陣列的快速、高精度測量。試驗結果表明，在2 mm 的測量范圍內，傳感器陣列的測試精度達到±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時監測的應用要求。

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