【技术】电涡流位移传感器在小功率压缩机中的应用
位移传感器通常用于检测振动、径向和轴向窜动等动态机械特性。在空间狭窄、高频动作的场景，常使用无接触式的位移传感器，其种类较多且具有较大优势，如电涡流式(即电感式)、激光式、电容式、光纤式等传感器。其中，电涡流位移传感器由于具有极高频响、无接触、受环境干扰影响较小等优势，在位移检测中广泛应用，尤其在压缩机产品的设计开发过程中，需要对压缩机内部的机械运动特性进行试验和具体评估。由于压缩机内部是高温、高压和带润滑油的环境，使得除电涡流位移传感器外，其他无接触式的传感器应用难度极大。文献中采用电涡流传感器检测涡旋压缩机转子的轴心轨迹。文献中讲述了电涡流传感器可在压缩机中应用，但没有进行实际应用试验。文献中利用电涡流传感器实测了滚子式压缩机在不同时刻的轴心轨迹(或挠度值)，并进行了对比分析。检测轴心轨迹的另一种途径是利用电容位移传感器进行检测，比如文献中提到首尔大学联合某公司采用自制圆柱电容传感器实现了压缩机曲轴在法兰轴颈处轴心轨迹的试验，具有较高的参考价值。
电涡流位移传感器主要包括探头、线缆和前置器，其原理是电涡流效应:当接通电源时，在前置器内部会产生一个高频电流信号，该信号通过电缆送到探头头部，在头部周围产生交变磁场H1。如果在磁场H1的范围内没有金属导体材料接近，则发射到这一范围内的能量都会全部释放;反之，如果有金属导体材料接近探头头部，则交变磁场H1将在导体的表面产生电涡流场，该电涡流场也会产生一个方向与H1相反的交变磁场H2。由于H2的反作用，就会改变探头头部线圈高频电流的幅度和相位，即改变线圈的有效阻抗，从而改变传感器的信号输出。这种变化与金属导体的电导率、磁导率、尺寸、金属导体与探头间距离、线圈激励电流强度和频率有关。在设计上，使上述除距离外的其他参数不变，可以使传感器输出信号与距离在一定范围内呈线性关系。
本文具体分析了电涡流位移传感器在压缩机曲轴运转角度、转子系统轴向振动以及阀片升程等试验中的效果，结果表明它适用于压缩机内部机械运动特性的评估测试。同时，电涡流传感器也可用于曲轴轴心轨迹试验，目前尚未见到它应用于泵体和电机之间位置的案例。电涡流位移传感器在压缩机试验中具有较为成功的应用案例和广阔的应用前景。

振动传感器有哪些类型
人类在近代史上的科学探索步伐迅速，从电类的发明开始，短短一个世纪的时间，工业发展已经进入了智能化的技术环境，很多原始的诊断方式也因为时效性、敏感度不够等原因而被放弃，随着大数据时代的来临和人工智能水平的提高，各行各业都开始使用大数据手段和智能制造，从而带动生产生活的进步！传感器在进行工程自动化系统的检测过程中，以及对工作环境和操作对象进行检测时，传感器就可以发挥巨大的作用，将监测到的数据转化后提供给机电一体化系统，确保其运行的准确与可靠。
振动传感器是由弹簧、阻尼器及惯性质量块组成的单自由振荡系统（见图1）。利用质量块的惯性在惯性空间建立坐标，测定相对大地或惯性空间的振动加速度。在测试系统中，振动传感器可以将机械量接收下来，并转换为与之成比例的电量。需要注意的是：振动传感器是将原始要测的机械量先做为振动传感器的输入量，而不是直接将原始要测的机械量转变为电量，将原始的机械量作为输入量后，再由机械接收部分加以接收，形成另一个适合于变换的机械量，最后由机电变换部分再将变换为电量。因此一个振动传感器的使用性能包括机械接收部分和机电变换部分，它们共同决定着振动传感器的工作性能。振动传感器分类时，在机械接收原理方面，只有相对式、惯性式两种；在机电变换方面，由于其内部机电变换原理的不同，因此输出的电量也各不相同。有的是将机械振动量的变化变换为电阻、电感等电参量的变化；有的是将机械量的变化变换为电动势、电荷的变化等。故而其种类繁多，有电动式、压电式、电涡流式、电感式、电容式、电阻式等。
按工作原理划分，振动传感器的类型主要包括电阻类、电感电容压电类、霍尔效应类和磁电类，其被测量及变换原理如表1所示。

#电感式传感器# 是利用线圈自感或互感系数的变化来实现非电量电测的一种装置。利用电感式传感器，能对位移、压力、振动、应变、流量等参数进行测量。它具有结构简单、灵敏度高、输出功率大、输出阻抗小、抗干扰能力强及测量精度高等一系列优点，因此在机电控制系统中得到广泛的应用。它的主要缺点是响应较慢，不宜于快速动态测量，而且#传感器# 的分辨率与测量范围有关，测量范围大，分辨率低，反之则高。

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