基于閉合式圓形線圈系統(tǒng)金屬探測儀傳感器的研究.pdf

1、隨著現代工業(yè)的發(fā)展，以及科學技術的進步，信息化和自動化已經滲透到工業(yè)、醫(yī)療和日常生活中的諸多領域。在日常生活中，食品和藥品的安全監(jiān)測越來越被重視，若有金屬混入食品和醫(yī)藥內，將會給消費者造成一定的身體傷害;而在工業(yè)生產線中，若在需要加工的一些材料中混有金屬，將會對工業(yè)儀器造成損傷，從而帶來不必要的經濟損失。為解決上述問題，需要在食品安全監(jiān)測以及工業(yè)生產線上引入金屬探測儀。
　　金屬探測儀是利用電磁感應原理來探測金屬的設備，基于圓形線

2、圈的電磁感應傳感器是最常用的一種傳感器，這種電磁感應傳感器是通過互感的變化實現測量的一種裝置。本文基于閉合式圓形平衡線圈模型，設計了一種針對生產流水線的金屬探測傳感器，該傳感器能夠有效完成對金屬雜質的檢測，從而保障安全生產的有序進行，本文的主要工作和研究內容如下:
　　1、任意兩非共軸圓形線圈之間互感的分析。通過矢量磁位，詳細推導出非共軸圓形線圈之間的互感公式:Kim修正公式，指出了Kim公式錯誤的原因，并通過仿真與Neumann

3、積分公式的計算結果對比，表明Kim修正公式的正確性，同時也證明了Kim修正公式的計算效率遠大于Neumann積分公式的計算效率。
　　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)金屬探測儀傳感器的數學模型，分析了激勵線圈在空間中的磁場分布，研究了無金屬和有金屬進入該系統(tǒng)下感應電動勢的變化規(guī)律。
　　3、閉合式圓形平衡線圈傳感器的優(yōu)化設計。通過分析金屬的位置，激勵信號的頻率以及不同金屬材料對傳感器的輸出信號