基于閉合式圓形線圈系統(tǒng)金屬探測(cè)儀傳感器的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，信息化和自動(dòng)化已經(jīng)滲透到工業(yè)、醫(yī)療和日常生活中的諸多領(lǐng)域。在日常生活中，食品和藥品的安全監(jiān)測(cè)越來越被重視，若有金屬混入食品和醫(yī)藥內(nèi)，將會(huì)給消費(fèi)者造成一定的身體傷害;而在工業(yè)生產(chǎn)線中，若在需要加工的一些材料中混有金屬，將會(huì)對(duì)工業(yè)儀器造成損傷，從而帶來不必要的經(jīng)濟(jì)損失。為解決上述問題，需要在食品安全監(jiān)測(cè)以及工業(yè)生產(chǎn)線上引入金屬探測(cè)儀。
　　金屬探測(cè)儀是利用電磁感應(yīng)原理來探測(cè)金屬的設(shè)備，基于圓形線

2、圈的電磁感應(yīng)傳感器是最常用的一種傳感器，這種電磁感應(yīng)傳感器是通過互感的變化實(shí)現(xiàn)測(cè)量的一種裝置。本文基于閉合式圓形平衡線圈模型，設(shè)計(jì)了一種針對(duì)生產(chǎn)流水線的金屬探測(cè)傳感器，該傳感器能夠有效完成對(duì)金屬雜質(zhì)的檢測(cè)，從而保障安全生產(chǎn)的有序進(jìn)行，本文的主要工作和研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、任意兩非共軸圓形線圈之間互感的分析。通過矢量磁位，詳細(xì)推導(dǎo)出非共軸圓形線圈之間的互感公式:Kim修正公式，指出了Kim公式錯(cuò)誤的原因，并通過仿真與Neumann

3、積分公式的計(jì)算結(jié)果對(duì)比，表明Kim修正公式的正確性，同時(shí)也證明了Kim修正公式的計(jì)算效率遠(yuǎn)大于Neumann積分公式的計(jì)算效率。
　　2、閉合式圓形平衡線圈傳感器特性分析。基于閉合式圓形平衡線圈系統(tǒng)金屬探測(cè)儀傳感器的數(shù)學(xué)模型，分析了激勵(lì)線圈在空間中的磁場(chǎng)分布，研究了無金屬和有金屬進(jìn)入該系統(tǒng)下感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律。
　　3、閉合式圓形平衡線圈傳感器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過分析金屬的位置，激勵(lì)信號(hào)的頻率以及不同金屬材料對(duì)傳感器的輸出信號(hào)