电涡流式传感器的工作原理、种类作用有哪些

电涡流式传感器是一种基于电磁感应原理的非接触式位移传感器，主要用于测量金属物体表面的微小位移和变形，通过传感器内置的交流电源，产生高频的电场和磁场，当探头靠近金属物体表面时，电场和磁场会诱发出涡流，通过测量涡流感应电动势的变化来实现位移的测量，本文会详细讲解电涡流式传感器的工作原理、种类、作用。

一、电涡流式传感器的工作原理

电涡流式传感器，是利用电涡流效应将位移等非电被测参量，转换为线圈的电感或阻抗变化的变磁阻式传感器，电涡流效应是指金属导体置于交变磁场中会产生电涡流，且该电涡流所产生磁场的方向与原磁场方向相反的一种物理现象。

电涡流传感器的敏感元件是线圈，当给线圈通以交变电流并使它接近金属导体时，线圈产生的磁场就会被导体电涡流产生的磁场部分抵消，使线圈的电感量、阻抗和品质因数发生变化。这种变化与导体的几何尺寸、导电率、导磁率有关，也与线圈的几何参量、电流的频率和线圈到被测导体间的距离有关。

如果使上述参量中的某一个变动，其余皆不变，就可制成各种用途的传感器，能对表面为金属导体的物体进行多种物理量的非接触测量，这种传感器的优点是结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量线性范围大、抗干扰能力强、体积小等。

二、电涡流式传感器的种类和作用

电涡流式传感器按结构可分为变间隙型、变面积型、螺管型和低频透射型4类，本文主要来科普这几种传感器：

1、变间隙型

这种传感器结构很简单，主要元件是一个固定于传感器端部的线圈，当被测导体与线圈之间的间隙发生变化时，就引起线圈电感、阻抗和品质因数变化，从而能在接到线圈上的测量电路内，得到正比于间隙变化的电流或电压变化。为改善性能可在线圈内加入磁芯。

2、变面积型

这种传感器由绕在扁矩形框架上的线圈构成，它利用被测导体和传感器线圈之间相对覆盖面积的变化，所引起的电涡流效应强弱的变化来测量位移，为补偿间隙变化引起的误差常使用两个串接的线圈，置于被测物体的两边，它的线性测量范围比变间隙型的大，而且线性度较高。

3、螺管型

这种传感器由螺管和插入螺管的短路套筒组成，套筒与被测物体相连，套筒沿轴向移动时，电涡流效应引起螺管阻抗变化。这种传感器有较好的线性度，但是灵敏度较低，具有与螺管型电感式传感器（见电感式传感器）相似的特性，但没有铁损。

4、低频透射型

它由分别位于被测金属板材两面的发射线圈和接收线圈组成，适于测量金属板材的厚度，发射线圈L1接到振荡器上后所产生的磁力线穿过金属板M，于是在接收线圈L2两端产生感应电压u2。由于金属板内产生电涡流使到达L2的磁力线减小，金属板的厚度δ越大，透射的磁力线越少，因而u2也就越小。

u2与δ之间呈指数变化关系：u2∝e-δ/h，式中h为磁力线的贯穿深度，贯穿深度取决于激励频率，为使贯穿深度大于板材厚度，要将频率选得低些，频率低还可改善线性度，激励频率一般选在500赫左右。

以上就是电涡流式传感器的工作原理、种类、作用介绍，希望可以帮助您更好地了解这种元器件，如果您需要采购元器件，可以在本网站搜索您需要的型号，或者咨询客服，欢迎选购下单。