Имею желание соорудить вихретоковый (eddy current) датчик перемещения для измерения изменения расстояния от сенсора до металлической поверхности.
Расстояние 5мм - 10мм, разрешение необходимо не хуже 10 микрон. Долговременная стабильность не заботит - перекалибровка возможна несколько раз в минуту. Важна линейность и устойчивость к внешним факторам, например к температуре датчика/поверхности металла. Первые вопросы знатокам :
Какой металл лучше подходит для решения задачи : сталь или алюминий ?
В датчике установить одну катушку или вторую использовать для измерения разбалансировки моста ?

Если у Вас есть возможность частой калибровки, то ничего не должно волновать.
Однако для чистых металлов температурный коэффициент сопротивления примерно полпроцента на градус...

Подскажите марку феррита для датчика...грабли хочу обойти.

под калибровкой подразумевал лишь установку датчика на фиксированное расстояние, а не возможность замеров в диапазоне...

Подобная задача у меня решалась с помощью серийного датчика фирмы "Сенсор" (года 3 назад он стоил 300р) ну и соответствующей обработки на С51.

сообщите ссылку - много фирм с таким именем.
микро-эпсилон и омрон предлагает дороже - порядка 2000уе за датчик с контроллером.

Держите http://sensor-com.ru/about/

Сообщение отредактировал Vishv - Dec 2 2009, 17:06

В вихретоковых датчиках ферриты обычно не применяют. Как только возникает вопрос температурной стабильности , решение задачи усложняется. Надо учесть температурную зависимость как сопротивления меди катушки , так и сопротивления стали (алюминия). Пассивную компенсацию обычно делают за счет температурной зависимости толщины скин-слоя . То есть подбирают колво витков катушки , толщину провода, толщину изоляции, сечение катушки и тд таким образом , чтобы на среднем расстоянии до объекта измерения за счет температурной зависимости толщины скин слоя, скомпенсировать температурные зависимости сопротивлений . Иногда это удается. Правда на других расстояниях эта компенсация много хуже. Можно также измерять сопротивление катушки, те измерять температуру, и вводить температурную поправку, разную для разных расстояний, в контроллере. Нередко температура катушки отличается от температуры объекта, до которого измеряется расстояние, тогда задача усложняется






Кстати, какой датчик Вас интересует, индуктивный или вихретоковый?. СЕНСОР выпускает индуктивные датчики.

Сенсоры "Сенсора" индуктивные и не годятся для задач метрологии...

Это одно и тоже. Физический принцип действия одинаковый.

Вот тут Вы сильно ошибаетесь, тем более, что в своем первом посте Вы утверждали, что можете производить перекалибровку очень часто.
Или Вы неправильно применили термин "перекалибровка" (это подразумевает, что Вы периодически калибруете каждый раз заново).

Это указывает сам Сенсор в своей документации...
исправил уже, что "калибровка" проходит в одной точке, а не в диапазоне измерения...


В вихретоковом методе диагностики изменение расстояния до объекта (lift off) - негативный фактор, от влияния которого стараются избавиться.
А в моей задаче, наоборот, - надо снизить влияние проводящей поверхности.
Известны ли ухищрения для решения ?

Конечно, известны, но сложно объяснить на словах.
Но попробую.
Если взять простую катушку и запитать ее переменным током. Затем поместить на металл, то в катушке из-за действия вихревых токов появится так называемое вносимое сопротивление (в воздухе равное нулю). Это сопротивление носит комплексный характер. Если раздельно измерять фазу и амплитуду вносимого сопротивления, то можно заметить, что изменение электропроводности и магнитной проницаемости металла в основном будет приводить к изменению фазы вносимого сопротивления. А расстояние до металла (отрыв) – будет сказываться, в основном, на амплитуде вносимого сопротивления. Зависимости там сильно нелинейные.
Как-то так.

То, что анализ происходит в комплексной плоскости, понятно.
Но гугление приводит к нахождению конструкций датчиков, в которых несколько обмоток. Например, одна катушка возбуждает вихревые токи, а две другие, включенные противофазно и расположенные с разных сторон первой, снимают полезный сигнал (в отсутствии металла сигнала нет).
Насколько эффективны такие решения ?
на высоких частотах приносят пользу решения с AMR, GMR сенсорами в конструкции ?

Сообщение отредактировал НЕХ - Dec 10 2009, 14:23

Конструкция датчика сложнее. Проблема согласования катушек в воздухе.
Но чувствительность будет лучше и нелинейность меньше.
Анализ сигнала будет такой же. Надо измерять амплитуду изменения напряжения.