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1、第12卷 第6期太赫兹科学与电子信息学报Vol . 12 , No. 62014 年 12 月Journal of Terahertz Scie nee and Electro nic In formatio nTech no logyDec., 2014文章编号:2095-4980(2014)06-0937-05电涡流传感器热稳定性标定技术李国会a，b,杨媛a，b，何忠武a，b,田飞a，b，向汝建a，:徐宏来a，b（中国工程物理研究院a.高能激光科学与技术重点实验室；b.应用电子学研究所，四川绵阳621999）摘要：介绍电涡流传感器位移测量原理，分析温度变化时传感器线圈和探头热胀冷缩在测量位
2、移过程中造成的温度漂移现象。针对传感器的温漂，研制岀具有温度补偿功能的电涡流传感 器热稳定性标定装置，对传感器输出电压进行温度补偿，减小温度变化对传感器输出电压的影响。 同时介绍利用该装置进行温度标定的实现方法，并进行实验验证，实现固定位移条件下环境温度 变化时对电涡流传感器输岀电压的标定，与无温度补偿时输岀电压对比，电压变化量减小了近50%关键词：电涡流传感器；温度漂移；温度补偿；热稳定性中图分类号 ：TN911.72 ； TP382 文献标识码： A doi : 10.11805/TKYDA201406.0937Research on the test of temperature sta
3、bility calibrati on device foreddy curre nt sen sora,b a,ba,ba,b a,ba,bLI Guo-hui ，YANG Yuan ，HE Zhong-wu ，TIAN Fei ，XIANG Ru -jian ，XU Hong-lai(a.Key Laboratory of Science and Technology on High Energy Laser； b.Institute of Applied Electronics，China Academy of Engineering Physics， Mianyang Sichuan
4、621999， China)Abstract The displaceme nt detecti on pr in ciple of eddy curre nt sen sor is in troduced. The temperaturedrifting phenomena occurred in measuring displacement are analyzed, which are caused by thermal expa nsion and con tracti on of sen sor winding and detector. Referri ng to the temp
5、erature drift ing of sen sor, a calibrating device with compensating function of eddy current sensor is manufactured, and the temperature for output voltage of sen sor is compe nsated, which reduces the in flue nee of temperature cha nges on output voltage of sen sor. The impleme ntati on method of
6、temperature calibrati on by this device is proposed and validated in experime nt, which realizes the calibrati on for output voltage of eddy curre nt sensor under the circumstanee temperature variation and fixed displacement. Comparing to the detection without temperature compe nsati on, the variati
7、 on of voltage decreases by about 50%.Key words : eddy current sensor ； temperature drift ； temperature compensation； thermal stability电涡流传感器由探头、前置放大器和线缆3部分组成，它可以将机械位移、振幅和转速等转换成电压信号进行输岀，是一种理想的非接触式测量仪器，广泛应用于非接触测量系统中，它的主要优点是高精确度、高带宽以 及高动态特性1-4。实际应用中，电涡流传感器的输岀电压随着环境温度而变化，而该电压的变化并非被测参数 的实际变化，对于闭环控制系统，会给
8、反馈系统带来“伪信号”，导致控制系统控制不准确或不稳定，系统随机振动加剧等不良影响5。本文针对这一现象，研制出了电涡流传感器热稳定性标定装置，用来标定电涡流传感器 的热稳定性，从而提高传感器的测量精确度。1电涡流传感器位移测量原理电涡流传感器的主要部件是封装在探头里面的绕组线圈和处理电路即前置放大器。当传感器线圈内通过高频交变电流i 1时，在线圈周围将会产生交变磁场矽，交变磁场0靠近金属被测靶面时，金属表面将产生电涡流，并形成交变磁场 0，0和0方向相反，并对 0有反作用，导致电流i1的强弱和相位发生变化，即线圈的阻抗发生变收稿日期：2013-12-12 ；修回日期：2014-03-10基金项目：高能激光科学与技术重点实验室资助项目
电涡流传感器热稳定性标定技术
