感应式电导率传感器电磁仿真及抗干扰研究
摘要：感应式电导率传感器在制浆造纸生产过程中的作用相当重要，但是感应式电导率传感器设计较复杂，受到电磁环境影响较大。本文将分析感应式电导率传感器的基本测量原理通过电磁场有限元分析软件ANSOFT Maxwell进行电磁仿真设计传感器本体结构以及电磁屏蔽系统，提高测试系统及传感器的灵敏性。
关键词：ANSOFT Maxwell；电磁场仿真；感应式传感器
1 前言
电导率即溶液单位长度的电导值，用于表征溶液的导电能力。电导率传感器技术是一个非常重要的工程技术研究领域，用于对液体的电导率进行测量，被广泛应用于人类生产生活中，成为电力化工环保、食品.半导体工业、海洋研究开发等工业生产与技术开发中必不可少的-种检测与监测装置[1][2][3]。电导率传感器根据测量原理与方法的不同可以分为电极型电导率传感器、电感型电导率传感器以及超声波电导率传感器。电感型电导率传感器多用于高电导率液体的测量与检测：1）海洋开发与研究，对海水的盐度进行测量分析（深海温盐深剖面自记仪）；2）生活废水.工业废水水质的检测；3）化工生产过程中单一组分溶液浓度的监测分析；4）用于强酸、强碱浓度的测量[4]。
在制浆造纸生产过程中，通过对浆料的电导率的测量记录分析，可以实时监测浆料的浓度等情况。因此，在制浆造纸生产过程中电导率传感器的作用相当重要。由于电导率传感器适用于宽温、高湿、腐蚀、振动的使用条件，制浆造纸现场一般选用感应式电导率传感器，电导率的测量被用于多个方面。感应式电导率传感器相较于传统传感器有无可比拟的优点，感应式电导率传感器无需与被测量液体直接相接触，不存在电极极化与电极被污染的问题，具有极强的抗污染能力与抗腐蚀能力，所以尤其适合于强酸强碱的测量。但是，感应式电导率传感器设计较为复杂，受到电磁环境影响较大，为解决这一问题，需要通过电磁仿真手段设计传感器本体结构及电磁屏蔽系统，提高测量灵敏度及传感器的抗干扰性。
2 研究现状
自上世纪年代前苏联学者和法国学者发表大地电磁理论以后，相应的大地电磁测深仪器随后在前苏联和美国相继出现，感应式磁场传感器由于其能够直接测量微弱的交变磁场，应用的频带范围较宽，同时具有较高的磁场分辨率和输出电压灵敏度，并且体积小、重量轻、操作简单方便，于上世纪年代在美国率先被釆用，然后在欧美迅速发展起来[5]。
电导率传感器可以分为电极式和电磁感应式两类，电极式中又有两电极、三电极、四电极、七电极等形式。[6]传统的电磁感应式传感器与电极式相比，信号的灵敏度低、抗干扰能力弱、传感器尺寸大，在高精度测量和小空间尺度测量时通常逊于电极式传感器。但是，随着电磁感应技术的不断发展，特别是新型磁性敏感材料的不断涌现，以及集成电路水平的不断提高，感应式电导率传感技术也有了长足的进步，目前国外最新型的感应式传感器的性能指标有的已经达到或超越了电极式传感器。其中，加拿大RBR感应式电导率传感器测量准确度达到了plusmn;0.003mS/cm，美国TRDI感应式传感器测量准确度plusmn;0.009mS/cm，已经高于日本ALEC七电极plusmn;0.01mS/cm，与美国Seabird三电极plusmn;0.003mS/cm的水平相当。[7]
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
