电涡流传感器阵列测试技术

作者：时间：2011-03-27 来源：网络

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的探头采用柔性印刷电路板(FPCB)-E艺在聚酰亚胺薄膜上制作，探头敏感线圈阵列的整体尺寸很大，能达到200 mm ×200 mm。，而厚度却很薄，不超过0．15 mm，且具有良好的柔韧性，几乎能够应用于各种几何形状形面的测量。

3.2 测试系统与试验

测试系统的工作原理如图5所示，通过计算机控制多路复用器，循环扫描采样所有的阵列单元。传感器的变换电路采用调频式振荡电路，电路输出的频率信号由计算机内置的频率数据采集卡来采集，然后将采集到的数据送入计算机进行处理，得到所需的被测曲面的位置。

图5 传感器系统原理图

采用大面积的铁质平面对传感器阵列进行标定实验，实验结果如图6所示，图6中4条曲线分别是传感器阵列中一条支路上4个敏感单元的测试结果，4条曲线不重合的原因是由于敏感线圈位最和引线的影响，采用软件补偿的方法即能很好地解决。测试结果表明，在2 mm 的测量范围内，传感器阵列的测试精度优于±0.25。采用传感器阵列进行测试时，由于阵列单元间寄生电容的影响，振荡电路的中心频率会有所降低，并导致传感器的灵敏度略有减小。为了提高传感器的灵敏度，对振荡电路进行优化设计和改进，提高振荡电路的中心频率，实验结果显示，在2 mm的量程范围内，传感器的平均测量灵敏度约为70 Hz／μm，达到了很好的效果。

图6 电涡流阵列的性能实验

4、结论

电涡流传感器阵列具有比传统电涡流传感器更加优越的测试性能和广阔的应用前景。本文设计了一种扁平柔性电涡流传感器阵列，以实现大面积金属曲面部件位置的实时监测。通过对电涡流阵列测试技术的研究，采用分时复用的扫描检测方法和信号传输方法，将传感器线圈阵列中所有线圈的一端设计为公共接地端，另一端分别接入多路复用器，只用一套信号变换电路和信号调理电路即完成传感器阵列中全部敏感线圈的采样，不仅简化了系统电路，而且减小了各阵列单元间的干扰，提高了传感器系统的性能，实现了电涡流传感器阵列的快速、高精度测量。试验结果表明，在2 mm 的测量范围内，传感器阵列的测试精度达到±O.25，且具有较高的灵敏度，满足了大面积金属曲面部件位置实时监测的应用要求。

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