電渦流傳感器的仿真與設計.pdf

1、電渦流傳感器有著諸多優(yōu)點，這讓它成為了科學研究和工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的非接觸無損檢測儀器。由于對被測材料的敏感，電渦流傳感器的廣泛應用一直受到制約。為了消除傳感器對被測材料的敏感性，可以采用新的變換電路原理。因此，如何實現(xiàn)這一新型的轉換電路，將是一個重要研究方向。 本文對電渦流傳感器的建模和渦流特性進行了三維有限元仿真分析，同時為電渦流傳感器設計了新型的測量電路，并對該測量電路進行了仿真、優(yōu)化和實驗。具體內(nèi)容如下： 1．電

2、渦流傳感器三維有限元模型的建立與渦流特性分析在熟悉了電磁場基本理論，有限元的建模理論和步驟的基礎上，通過簡化模型，選取單元類型，劃分網(wǎng)格和施加邊界條件等一系列步驟，得到了電渦流傳感器的兩個三維模型。經(jīng)過求解，對這兩個模型結果進行了比較。并在此基礎上，簡要分析了激勵頻率對傳感器性能的影響，為后面電路設計的激勵頻率提供了分析條件。 2．電渦流傳感器新型測量電路設計在已提出的消除電渦流傳感器對被測材料敏感的理論基礎上，為傳感器設計了新

3、的測量電路原理。新的測量電路實現(xiàn)了從電路中提取探頭線圈的阻抗實部和虛部兩個信號來產(chǎn)生輸出電壓，從而達到消除被測材料影響的目的。 3．電渦流傳感器新型電路的仿真與優(yōu)化對所設計好的新型電路各模塊，通過Multisim仿真軟件，檢查各模塊電路所實現(xiàn)的功能。并在此基礎上，對部分電路中的結構和參數(shù)進行了優(yōu)化。最終達到了較為理想的效果。 4．電渦流傳感器新型電路的實驗在已仿真和優(yōu)化好的電路原理圖的基礎上，使用ProtelDXP軟件繪