傳感器多種多樣，玲瑯滿(mǎn)目，可供我們選擇的有很多。電感渦流傳感器等眾多高性能傳感器，被大量應用在各行各業(yè)。特別是機床行業(yè)，以及汽車(chē)制造等行業(yè)更是應用廣泛，是國內外公認的具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

電渦流效應

電渦流傳感器是根據電渦流效應進(jìn)行工作的，即利用金屬導體置于變化的磁場(chǎng)中，產(chǎn)生感應電流，從而在金屬體內形成自行閉合的電渦流線(xiàn)，這種現象稱(chēng)為電渦流效應。

電渦流探頭是一個(gè)固定在框架上的扁平線(xiàn)圈，激勵源頻率較高（數十千赫至數兆赫）。

傳感器探頭里有小型線(xiàn)圈，由控制器控制產(chǎn)生震蕩電磁場(chǎng)，當接近被測體時(shí)，被測體表面會(huì )產(chǎn)生感應電流，而產(chǎn)生反向的電磁場(chǎng)。這時(shí)電渦流傳感器根據反向電磁場(chǎng)的強度來(lái)判斷與被測體之間的距離。注意：電渦流傳感器要求被測體必須是導體。

*先發(fā)現電渦流現象的是Fran?ois Arago (1786–1853)，第25任法國總統，數學(xué)家，物理學(xué)家和天文學(xué)家。1824年，他率先發(fā)現并命名旋轉磁場(chǎng)，以及絕大多數導體均可以被磁化。他的發(fā)現后來(lái)被Michael Faraday (1791–1867) 整理和*終完善。

1834年，Heinrich Lenz發(fā)布了楞次定律，感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。

法國物理學(xué)家Léon Foucault (1819–1868)于1855年發(fā)現，在磁場(chǎng)兩級中間，旋轉銅制圓盤(pán)所需要的力更大，于此同時(shí)，銅制圓盤(pán)受內部感生電渦流的作用而發(fā)熱。

1879年David E. Hughes率先采用渦流技術(shù)進(jìn)行了非接觸測量，用于分揀金屬被測物。

1980年，德國米銥公司率先將電渦流位移傳感器用于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節檢測

1988年，德國米銥公司發(fā)布了全球*小尺寸電渦流位移傳感器，使得在安裝空間受限的情況下，也可以采用電渦流原理獲得**的測量數據。

1、渦流傳感器是一種非接觸的線(xiàn)性化計量工具，能靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地非接觸、高線(xiàn)性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面的距離。電渦流傳感器在測量過(guò)程中測量準確性會(huì )受到一定的影響。

2、傳感器特性與被測體的電導率時(shí)，由于渦流效應和磁效應同時(shí)存在，磁效應反作用于渦流效應，使得渦流效應減弱，即傳感器的靈敏度降低。而當被測體為弱導磁材料（如銅，鋁，合金鋼等）時(shí)，由于磁效應弱，相對來(lái)說(shuō)渦流效應要強，因此傳感器感應靈敏度要高。

3、不規則的被測體表面，會(huì )給實(shí)際的測量帶來(lái)附加誤差，因此對被測體表面應該平整光滑，不應存在凸起、洞眼、刻痕、凹槽等缺陷。一般要求，對于振動(dòng)測量的被測表面粗糙度要求在0.4um～0.8um之間;對于位移測量被測表面粗糙度要求在0.4um～1.6um之間。

4、電渦流效應主要集中在被測體表面，如果由于加工過(guò)程中形成殘磁效應，以及淬火不均勻、硬度不均勻、金相組織不均勻、結晶結構不均勻等都會(huì )影響傳感器特性。在進(jìn)行振動(dòng)測量時(shí)，如果被測體表面殘磁效應過(guò)大，會(huì )出現測量波形發(fā)生畸變。

按照電渦流在導體內的貫穿情況,此傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類(lèi),但從基本工作原理上來(lái)說(shuō)仍是相似的。

高頻反射式電渦流傳感器

高頻(>lMHz)激勵電流，產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)作用于金屬板的表面，由于集膚效應，在金屬板表面將形成渦電流。與此同時(shí)，該渦流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)又反作用于線(xiàn)圈，引起線(xiàn)圈自感L或阻抗ZL的變化，其變化與距離、金屬板的電阻率ρ、磁導率μ、激勵電流i，及角頻率ω等有關(guān)，若只改變距離δ而保持其他系數不變，則可將位移的變化轉換為線(xiàn)圈自感的變化，通過(guò)測量電路轉換為電壓輸出。高頻反射式渦流傳感器多用于位移測量。

低頻透射式電渦流傳感器

低頻透射式渦流傳感器多用于測定材料厚度。發(fā)射線(xiàn)圈W1和接收線(xiàn)圈W2分別放在被測材料G的上下，低頻電壓e1加到線(xiàn)圈W1的兩端后，在周?chē)臻g產(chǎn)生一交變磁場(chǎng)，并在被測材料G中產(chǎn)生渦流i，此渦流損耗了部分能量，使貫穿W2的磁力線(xiàn)減少，從而使W2產(chǎn)生的感應電勢e2減小。e2的大小與G的厚度及材料性質(zhì)有關(guān)，實(shí)驗證明，e2隨材料厚度h增加按負指數規律減小。因而按e2的變化便可測得材料的厚度。

利用電渦流式變換元件進(jìn)行測量時(shí)，為了得到較強的電渦流效應，通常激磁線(xiàn)圈工作在較高頻率下，所以信號轉換電路主要有調幅電路和調頻電路兩種。

調幅式(AM)電路

調頻式(FM)電路

當電渦流線(xiàn)圈與被測體的距離x改變時(shí)，電渦流線(xiàn)圈的電感量L也隨之改變，引起LC振蕩器的輸出頻率變化，此頻率可直接用計算機測量。

電渦流傳感器系統廣泛應用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)和一些科研單位。對汽輪機、水輪機、鼓風(fēng)機、壓縮機、空分機、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉機械軸的徑向振動(dòng)、軸向位移、鍵相器、軸轉速、脹差、偏心、以及轉子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗等進(jìn)行在線(xiàn)測量和保護。