模块化的涡流微传感器的设计

m . Naveen Kumar Reddy¹,B.Hemalatha²

PG学生(ECE),部门的冰,SRM大学,钦奈,印度泰米尔纳德邦,
SRM大学助理教授,部门的冰钦奈,印度泰米尔纳德邦,

文摘

一种雷竞技网页版非接触式测量技术提供审查过程中产品;模块化设计的涡流微传感器是使用各种材料开发的。传感器由两部分组成,一个singleturn励磁线圈和一个各向异性磁阻传感器(AMR)。传感器应用的目的是检测裂缝的黑色金属和有色金属。AMR传感器检测到的变化磁场感应励磁线圈的样本。初步调查证明的能力进行了涡流微传感器完成。

关键字

涡流传感器、磁性微传感器、模块化的传感器概念

I.INTRODUCTION

现代生产技术需要多方面的过程数据的采集。首先,在基本信息在制造生产过程确保一定的可靠性。第二,获得处理数据用于验证产品质量的最终产量。发展的一种新方法微传感器与各种材料追求在这里给出的项目。想出聪明的基因(“genetelligent”)机床或组件,开发各种微型传感器收集过程数据不仅在生产,但后来也在整个生命周期。到目前为止,一个家庭的模块化磁性微传感器覆盖,力和应变测量。为了提供一个非接触式测量技术对产品生产过程,雷竞技网页版进行了模块化设计的涡流微传感器的开发。

涡流技术(ECT)是最重要的无损检测方法之一,一个常见的缺陷和材料属性的检查的工具。实际上,等应用在广泛的应用领域。另一个涡流检测技术是脉冲涡流检测。这种类型的测试的一个主要优势是,不需要直接接触测试对象。雷竞技网页版测量可以通过执行涂料、天气被单布、腐蚀产物和绝缘材料。这样即使高温检查是可能的。与传统涡流检测相比,脉冲涡流检测允许多频操作。

本文描述了设计和新型涡流微传感器的测量原理。涡流微传感器是完全由应用微型机电系统(MEMS)技术。结果,小尺寸的微传感器启用信息领域的积累没有访问到目前为止。

二世。传感器的概念

模块化的涡流传感器由两部分组成,一个单匝励磁线圈和一个各向异性磁阻传感器(AMR)。图1描述了涡流传感器的原则。涡流传感是基于检测提出由它们之间的交互。位于靠近线圈的导电探针由交流电兴奋。由此产生的交变磁场诱发圆形涡流探头。涡流本身循环交变磁场包围,削弱了线圈的驱动。磁化产生的大小允许探针表面特征。材料缺陷,例如,微裂纹,导致电流导致的变形总磁场的变化。传感器和探测器之间的距离的变化也改变了磁涡流引起的,因此,的力量削弱了。

经典的涡流检测方法是使用诱导性的效果。有三种方法。一个只需要一个线圈和测量涡流驱动线圈阻抗。另外,变压器的方法使用独立的励磁线圈和皮卡。一个励磁线圈产生磁化场,而一辆小线圈措施的叠加驾驶字段和字段由涡流。这里描述的传感器遵循这种方法。主要用于距离测量涉及平面表面或者至少表面半径大于传感器尺寸。

三世。设计和仿真

确定最优使用仿真软件COMSOL传感器进行设计。的组件构建磁微传感器主要用于宏观电磁设备的参数相同。磁通可能由永久磁铁或一个励磁线圈。根据当前申请激励线圈,直接生成或交变磁场。指导通量、高渗透性材料需要达到较低的不情愿。如果需要高的不情愿,它可能是通过形成一个气隙。此外,磁弹性材料与应变改变他们不情愿,允许创建力传感器。通量的检测通常是通过磁场感应;如果通量交替,也可能叛逃的检测线圈利用法拉第定律。

模拟进行了建模模块的励磁线圈涡流传感器作为一个铜环。360μm内径,外径为560相当于5μmμm及其高度。模拟进行了建模的AMR传感器模块式涡流传感器Fe,艾尔。单匝励磁线圈有620μmx780μm的足迹。AMR传感器几何,mender-like结构选择。蜿蜒的总长度达855μm。领导的宽度是20μm,导致数量之间的绝缘距离5μm。

IV.EXPERIMENTAL结果

结果相比模拟磁场的表面积。传感器模拟与铁和铝材料。传感器模拟传感器精确的位置在样品的表面和一半的传感器放置在样品的表面。测量磁场强度的变化进行了400 a / 600 a / m。

4.1。当铁的AMR传感器材料:

变化的磁场在励磁线圈和磁场对样品表面表4.1所示。从上面的表的变化磁场微小变化的应用磁场后580 a / m和励磁线圈磁场将增加对小型应用磁场的变化。

从上面的表的变化磁场微小变化的应用磁场后580 a / m和励磁线圈磁场将增加对小型应用磁场的变化。结果相比,模拟磁场的样本在这两种情况下很大的表面积变化从最初的模拟。

4.2。当艾尔的手臂传感器材料:

在图4.5和图4.6模拟磁场的励磁线圈和样品表面有更多的扭曲,不均匀磁场。

诉的结论

涡流传感器的模块化设计是成功开发使用各种材料。模拟显示,励磁线圈的磁场变化和表面的样本。传感器模拟在两种情况下的表面的样本和一半的传感器放置在样品的表面。与模拟结果进行了比较,更好的性能将会给当铁材料被使用,因为越扭曲发生在铝材料。小尺寸的微传感器启用信息领域的积累没有访问到目前为止。检测缺陷的传感器可以应用小于50μm导电样品。

引用

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