电涡流传感器应用设计实验
一、创新实践目的
熟悉和掌握电涡流传感器测量原理，及其位移测量电路、设计方法和应用。

二、器件与仪器
1、主要器件：电涡流传感实验模板、电涡流传感器、振动台（2000型）、直流稳压电源、
低通滤波模板、螺旋测微头、不同面积的铝被测体、铜和铝的被测体圆盘、铁圆片、导线若干。

2、主要仪器：数显表、频率表、示波器、电压表。

三、基础设计与实践
1、设计内容
（1）设计一种利用电涡流传感器检测到不同金属静态位移的系统；
（2）设计一种电涡流传感器测量振动的方法。

2、研究内容
（1）研究不同的被测体材料对电涡流传感器性能的影响；
（2）研究电涡流传感器在实际应用中其位移特性与被测体的形状和尺寸的关系；
（3）研究电涡流传感器的动态性能及测量原理与方法。

3、设计提示
（1）电涡流传感器的原理参考教材《检测与转换技术》（童敏明、唐守锋编）；
（2）电涡流传感器测量电路框图如图7所示，其中涡流线圈L和测量电器中的电容C 组成谐振电路，谐振频率为：
f=
图7 电涡流传感器测量电路框图
（3）电涡流传感器的变频调幅式测量电路原理如图8所示；
图8 变频调幅式测量电路原理
（4）电涡流传感器的位移检测电路如图9所示。

图9 电涡流传感器位移检测电路
（5）电涡流传感器的静态位移测量安装如图10（a）所示，振动测量安装如图10（b）所示；
（a）静态位移测量安装图；（b）振动测量安装如图
图10 电涡流传感器的安装示意图
四、基础实践注意事项
（1）被测体与电涡流传感器测试试头平面必须平行并将测头尽量对准被测体中间，以减少涡流损失；
（2）传感器在测铁材料初始时可能会出现一段死区；
（3）振动幅度不宜过大，以免撞击机壳，损坏仪器。

五、创新设计与实践
题目一、根据所掌握的传感器知识，设计一个金属零件计数分装系统。

1、设计要求：
（1）选用合适的传感器了类型，将传感器探头安装在适当的位置上；
（2）金属零件陆续从落料管中落到正下方的零件盒中时，能够有效地检测下落零件的个数；
（3）当零件盒中的数量达到设定值N时停止落料，传送机构动作，将下一个空盒传送到落料管的正下方。

2、设计提示：
如下图所示为金属零件自动装箱检测控制系统示意图。

金属零件分装、计数系统
根据要求不能采用电涡流接近开关，而只能采用输出模拟电压的电涡流传感器及配套的测量转换电路（应考虑下落物体位置的随机性）。

3、创新实践要求：
（1）依据设计思路画出传感器安装简图，测量转换电路图，并说明其工作原理及优缺点；
（2）进行硬件电路连接测试，实现设计功能要求。

4、设计报告要求：
（1）画出传感器安装图、测量转换电路图；
（2）传感器原理说明和电路工作原理说明；
（3）各元器件的选择与计算；
（4）实践结果。