
電渦流傳感器通過電渦流效應實現位移測量的核心原理是電磁感應與阻抗變化檢測,具體過程可分為以下步驟:
1. ?電渦流效應生成?
當傳感器線圈通入高頻交流電(通常100 kHz至1 MHz)時,產生交變磁場?。若金屬導體靠近該磁場,導體內會因電磁感應形成閉合環形渦電流(電渦流)?。渦流強度與磁場變化率、導體材料特性及距離相關?。
2. ?阻抗變化機制?
渦流產生的反向磁場會抵消原線圈部分磁場,導致線圈等效阻抗(包括電感、電阻)發生變化?。阻抗變化量(ΔZ)與線圈-導體間距(x)呈非線性關系,可通過標定建立數學模型(如Z=F(x,ρ,μ))?。
3. ?信號轉換與輸出?
傳感器通過檢測電路(如電橋和諧振電路)將阻抗變化轉換為電壓或頻率信號?。例如:
調幅電路?:測量線圈電壓幅值變化;
調頻電路?:檢測諧振頻率偏移。
4. ?位移量計算?
通過校準阻抗變化與距離的對應關系,將電信號轉換為位移值?。例如,汽輪機監測中通過高頻采樣阻抗變化,實時計算軸位移或振動幅度?。
關鍵影響因素
導體材料?:電導率(ρ)和磁導率(μ)直接影響渦流強度?;
頻率選擇?:高頻交流電(如1 MHz)可提升靈敏度?;
距離范圍?:典型測量間距為0.5-30 mm,需保證導體厚度大于渦流穿透深度?。
應用優勢
非接觸測量?:避免磨損,適用于高速或高溫環境?;
高分辨率?:可達納米級精度,廣泛用于工業檢測?。
通過上述過程,電渦流傳感器實現了將機械位移轉換為電信號的*確測量?。

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