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谐振调幅式电路

时间:2024-10-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:以非磁性材料为例,可得输出电压幅值与位移x的关系,如图4-7所示。这个特性曲线是非线性的,在一定范围内接近线性。

该电路的主要特征是把传感器线圈的等效电感L和一个固定电容组成并联谐振电路。由频率稳定的石英晶体振荡器提供高频激励信号,如图4-6所示。

图4-5 电涡流传感器电桥电路

在没有金属导体的情况下,电路的LC谐振频率f0等于激励振荡器的振荡频率 (如1MHz),这时LC回路呈现阻抗最大,输出电压的幅值也是最大。当传感器线圈接近被测金属导体时,线圈的等效电感发生变化,谐振回路的谐振频率和等效阻抗也跟着发生变化,致使回路失谐而偏离激励频率,谐振峰将向左或向右移动,如图4-7(a)所示,若被测体为非磁性材料,线圈的等效电感减小,回路的谐振频率提高,谐振峰向右偏离激励频率,如图4-7(a)中f1、f2所示;若被测材料为软磁材料,线圈的等效电感增大,回路的谐振频率降低,谐振峰向左偏离激励频率,如图4-7(a)中f3、f4所示。

图4-6 定频调幅式测量转换电路

以非磁性材料为例,可得输出电压幅值与位移x的关系,如图4-7(b)所示。这个特性曲线是非线性的,在一定范围内(x1~x2)接近线性。使用时传感器应安装在线性段中间x0表示的间距处,这是比较好的安装位置。

调幅式电路部分输出电压Uo经高频放大器、检波器和低频放大器后,输出的直流电压反映了被测物的位移量。

图4-7 调幅式电路的特性曲线

(a)输出电压随频率变化规律图;(b)输出电压幅值与位移x的关系曲线

调幅法的缺点:

①输出电压Uo与位移不是线性关系,必须用千分尺逐点标定,并用计算机线性化后才能用数码管显示出位移量;

②电压放大器放大倍数的漂移会影响测量精度,必须采用各种补偿措施。

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