变面积式电涡流传感器建模、分析与优化

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本文应用有限元技术(ANSYS软件)建立了以空心平面线圈为特征的电涡流传感器电磁模型,并将线圈分解为多个导线,分别独立仿真,最终进行合成,得出传感器线圈相对于被测金属位置不同时电感参数的变化规律,以揭示非线性机理。然后,将仿真结果与实验结果相对照,结果表明上述仿真结果与实际传感器的特性是吻合的。本研究结果为基于电涡流传感器的防水性电子数显卡尺的应用提供理论依据,也为这种传感器的进一步广泛应用提供了有利的分析方法和手段。 电涡流传感器的参数变化对其性能的影响是比较显著的,因此设计电涡流传感器的关键在于对传感器参数进行优化。采用有限元技术对不同形状的空心平面线圈的三维电磁模型进行仿真分析,在得到各种电感曲线的基础上,定性地分析了几种主要参数变化对变面积式电涡流传感器的影响。结果表明,为了提高传感器测量灵敏度,线圈应采用较小的长度、较大的宽度和尽可能小的间隙。本研究成果为传感器优化分析提供了有利的方法和手段。
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