電渦流傳感器測量位移特性設計報告摘要：本設計根據金屬位移量影響渦流效應的強弱，利用電渦流傳感器測量出金屬位移量引起的電壓變化模擬信號，并作為AD采集卡的輸入量，最終在上位機實現金屬位移量和電壓變化的動態顯示。本設計具有操作簡單、精度高等特點。關鍵詞：AD采集卡，電渦流傳感器，金屬位移量，電壓變化1工作原理電渦流傳感器采用的是感應電渦流原理,當帶有高頻電流的線圈靠近被測金屬時,線圈上的高頻電流所產生的高頻電磁場便在金屬表面上產生感應電流,電磁學上稱之為電渦流。電渦流效應與被測金屬間的距離及電導率、磁導率、幾何尺寸、電流頻率等參數有關。當線圈與金屬體的距離發生變化時（除距離以外，所有的參數不變），電渦流傳感器將位移量轉換成電壓變化的模擬信號送給AD采集卡，最終在上位機實現對金屬位移量和電壓變化的實時顯示。2硬件設計2.1系統框圖圖2.1系統總體框圖2.2PCI8735介紹PCI8735是一種基于PCI總線的數據采集卡，可直接插在IBM-PC/AT或與這兼容的計算機內的任一PCI插槽中，主要應用于電子產品質量檢測、信號采集、過程控制、伺服控制。2.2.1PCI8735的管腳定義圖2.2PCI8735管腳排列PCI8735引腳功能描述如下表：表2.3引腳功能表管腳信號名稱管腳特性管腳功能定義AI0-AI31InputAD模擬量輸入管腳，分別對應于32個模擬單端通道，當為雙端時，其AI0-AI15分別與AI16-AI31構成信號輸入的正負兩端，即AI0-AI15接正端，AI16-AI31接負端。AGNDGND模擬信號地,當輸入輸出模擬信號時最好用它作為參考地2.2.2DS18B20技術性能描述1.轉換器類型：AD73212.輸入量程(InputRange)：±10V、±5V、±2.5V、0～10V3.轉換精度：12位(Bit)有效位，第13位為符號位4.采樣速率：最高系統通過率500KHz，不提供精確的硬件分頻功能。說明：各通道實際采樣速率=采樣速率/采樣通道數5.模擬輸入通道總數：32路單端，16路雙端6.采樣通道數：軟件可選擇，通過設置首通道(FirstChannel)和末通道(LastChannel)來實現的。說明：采樣通道數=LastChannel–FirstChannel+17.通道切換方式：首末通道順序切換8.AD轉換時間：<1.6us9.轉換精度：12位(Bit)有效位，第13位為符號位10.程控增益：1、2、4、8倍(AD8251)或1、2、5、10倍(AD8250)或1、10、100、1000倍(AD8253)11.模擬輸入阻抗：10M?12.非線性誤差：±1LSB13.系統測量精度：0.1%14.工作溫度范圍：-40℃～+85℃15.存儲溫度范圍：-40℃～+120℃3軟件設計本系統采用VisualBasic6.0語言編寫，人機界面主要由三部分構成，第一部分是人工進行量程選擇，第二部分是采集方式選擇，包括間隔采集和連續采集兩種方式；第三部分是數據統計顯示區。系統軟件主流程如圖3.1所示：圖3.1系統軟件主程序圖3.2PC機界面4實驗過程及結果 4.1實驗步驟 1、利用電渦流傳感器測量出不同金屬位移量產生的電壓變化，將所得信號作為AD采集卡輸入量。2、選取AD采集卡采集通道口，并焊接好相應輸入端導線。3、編寫應用軟件處理顯示采集的數據。4、連接板卡輸入端口和電渦流傳感器輸出端口，開始進行數據采集。5、記錄實驗結果，保存采集曲線。4.2實驗結果 本實驗測量采用電渦流傳感器，金屬材質選取鋁片，由于手動控制，所以采樣選取為間隔采樣，采樣波形如下圖4.1：圖4.1電壓采集曲線5總結本設計實現了對電渦流傳感器檢測到的金屬位移量引起的模擬電壓信號