Chapter3-2Eddycurrentsensor

1、 当高频（当高频（100kHz左右）信号源产生的高频电压施左右）信号源产生的高频电压施加到一个靠近金属导体附近的电感线圈加到一个靠近金属导体附近的电感线圈L时，将产生高时，将产生高频磁场频磁场H。如被测导体置于该交变磁场范围之内时，被。如被测导体置于该交变磁场范围之内时，被测导体就产生电涡流测导体就产生电涡流i。i在金属导体的纵深方向并不是在金属导体的纵深方向并不是均匀分布的，而只集中在金属导体的表面，这称为集均匀分布的，而只集中在金属导体的表面，这称为集肤效应（也称趋肤效应）。肤效应（也称趋肤效应）。 电涡流线圈受电涡流影响时的等效阻抗电涡流线圈受电涡流影响时的等效阻抗Z的的函数表达式为：函

2、数表达式为： Z=R+jL=f（f、 、 、r、x） 其中，其中，r 是金属导体的表面因素（粗糙度、沟痕、裂是金属导体的表面因素（粗糙度、沟痕、裂纹），纹），x是线圈到金属导体的间距（距离）。是线圈到金属导体的间距（距离）。 如果控制上式中的如果控制上式中的f、 、 、r不变，电涡流不变，电涡流线圈的阻抗线圈的阻抗Z就成为哪个非电量的单值函数？属就成为哪个非电量的单值函数？属于 接 触 式于 接 触 式 ( C o n t a c t ) 测 量 还 是 非 接 触 式测 量 还 是 非 接 触 式(contactless) 测量？测量？ 间距间距(distance) x的测量：的测量：如果控

3、制上式中的如果控制上式中的f、 、 、r不变，电涡流线圈的阻抗不变，电涡流线圈的阻抗Z就成为间距就成为间距x的单值函的单值函数，这样就成为非接触（数，这样就成为非接触（Non-contacting) 测量位移的测量位移的传感器。传感器。 多种用途：多种用途：如果控制如果控制x、f不变，就可以用来检测与不变，就可以用来检测与表面电导率表面电导率 有关的有关的表面温度、表面裂纹等参数表面温度、表面裂纹等参数，或者，或者用来检测与材料磁导率用来检测与材料磁导率 有关的有关的材料型号、表面硬度材料型号、表面硬度等等参数。参数。 交变磁场交变磁场鉴频器的输出电压与输入频率成正比鉴频器的输出电压与输入频率

4、成正比 电涡流位移传感器是一种输出为模拟电压的电子电涡流位移传感器是一种输出为模拟电压的电子器件。接通电源后，在电涡流探头的有效面（感应工器件。接通电源后，在电涡流探头的有效面（感应工作面）将产生一个交变磁场。作面）将产生一个交变磁场。 当金属物体接近此感当金属物体接近此感应面时，金属表面将吸取电涡流探头中的高频振荡能应面时，金属表面将吸取电涡流探头中的高频振荡能量，使振荡器的输出幅度线性地衰减，根据衰减量的量，使振荡器的输出幅度线性地衰减，根据衰减量的变化，可地计算出与被检物体的距离、振动等参数。变化，可地计算出与被检物体的距离、振动等参数。这种位移传感器属于非接触测量，工作时不受灰尘等这种位移传感器属于非接触测量，工作时不受灰尘等非金属因素的影响，寿命较长，可在各种恶劣条件下非金属因素的影响，寿命较长，可在各种恶劣条件下使用。使用。数显数显位移测量仪及探头位移测量仪及探头齐平式传感器安装时可以不高出安装面，不易被损害。齐平式传感器安装时可以不高出安装面，不易被损害。齐平式齐平式间隙越大，间隙越大，电涡流越小电涡流越小间距间距 测量悬臂梁的测量悬臂梁的振幅及频率振幅及频率60 fnz当有金属物体穿当有金属物体穿越安检门时报警越安检门时报警油管探伤油管探伤（参考参考无锡市通达滚子无锡市通达滚子有限公