传感器4电涡流传感器精品PPT课件
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《电涡流传感器》课件
电涡流传感器广泛应用于机床加工、工业自动化、航空航天等领域的电导率、电磁参数 测量。
电涡流传感器的设计与制造
电涡流传感器的设计与制造需要考虑形状尺寸、材料选择、绕组设计等因素。 通过优化设计和制造工艺，可以提高传感器的性能和稳定性。
电涡流传感器的参数测量
电涡流传感器可以测量的参数包括电导率、电磁参数、涡流强度、涡流深度 等。通过测量这些参数可以获取目标物体的相关信息。
电涡流原理介绍
电涡流原理是指当导体中有交变电磁场时，产生的涡流会产生磁场，从而对 原交变磁场产生影响，实现了电导率、电磁参数等参数的测量。
电涡流传感器与其他传感器的比较
非接触式测量
电涡流传感器采用非接触式测量方法，不会破坏目标物体表面，适用于高温、高压、腐蚀等 恶劣环境。
高精度和快速响应
电涡流传感器具有较高的精度和快速的响应速度，适用于对物体电导率和电磁参数需要精确 测量的场景。
电涡流传感器的输出方式
电涡流传感器的输出方式可以是模拟输出、数字输出或脉冲输出等。不同的 输出方式适用于不同的应用场景和信号处理需求。
灵敏度受温度影响
电涡流传感器的灵敏度受温度影响较大，需要进行温度补偿来保证测量的准确性。
电涡流传感器的优点和应用领域
1 高灵敏度
电涡流传感器具有高灵敏度，可用于测量小电导率变化，如金属疲劳检测和材料缺陷检 测。
电涡流传感器的设计与制造
电涡流传感器的设计与制造需要考虑形状尺寸、材料选择、绕组设计等因素。 通过优化设计和制造工艺，可以提高传感器的性能和稳定性。
电涡流传感器的参数测量
电涡流传感器可以测量的参数包括电导率、电磁参数、涡流强度、涡流深度 等。通过测量这些参数可以获取目标物体的相关信息。
电涡流原理介绍
电涡流原理是指当导体中有交变电磁场时，产生的涡流会产生磁场，从而对 原交变磁场产生影响，实现了电导率、电磁参数等参数的测量。
电涡流传感器与其他传感器的比较
非接触式测量
电涡流传感器采用非接触式测量方法，不会破坏目标物体表面，适用于高温、高压、腐蚀等 恶劣环境。
高精度和快速响应
电涡流传感器具有较高的精度和快速的响应速度，适用于对物体电导率和电磁参数需要精确 测量的场景。
电涡流传感器的输出方式
电涡流传感器的输出方式可以是模拟输出、数字输出或脉冲输出等。不同的 输出方式适用于不同的应用场景和信号处理需求。
灵敏度受温度影响
电涡流传感器的灵敏度受温度影响较大，需要进行温度补偿来保证测量的准确性。
电涡流传感器的优点和应用领域
1 高灵敏度
电涡流传感器具有高灵敏度，可用于测量小电导率变化，如金属疲劳检测和材料缺陷检 测。
传感器基本知识 ppt课件
二、无损探伤
霍尔无损探伤已在炮膛探伤、管道探伤，缆绳探 伤，船体探伤以及材料检验等方面得到广泛应用。
铁磁材料受到磁场激励时，因其导磁率高，磁阻 小，磁力线都集中在材料内部。若材料均匀，磁 力线分布也均匀。如果材料中有缺陷，如小孔、 裂纹等，在缺陷处，磁力线会发生弯曲，使局部 磁场发生畸变。用霍尔探头检出这种畸变，经过 数据处理，可辨别出缺陷的位置，性质（孔或裂 纹）和大小（如深度、宽度等）
注：电涡流传感器与霍尔传感器在这方面应用的 区别
铁磁材料裂纹检测
N
S
三、霍尔接近传感器和接近开关
在霍尔器件背后偏置一块永久磁体，并将它们和相应的处 理电路装在一个壳体内，做成一个探头，将霍尔器件的输 入引线和处理电路的输出引线用电缆连接起来，构成霍尔 接近传感器。 霍尔线性接近传感器主要用于黑色金属的自控计数，黑色 金属的厚度检测、距离检测、齿轮数齿、转速检测、测速 调速、缺口传感、张力检测、棉条均匀检测、电磁量检测、 角度检测等。
【电涡流传感器应用】
传感器基本知识
传感器基本知 识
传感器基本知识
安检门的内部设置有发射线 圈和接收线圈。当有金属物体通 过时，交变磁场就会在该金属导 体表面产生电涡流，会在接收线 圈中感应出电压，计算机根据感 应电压的大小、相位来判定金属 物体的大小。在安检门的侧面还 安装一台“软x光”扫描仪，它对 人体、胶卷无害，用软件处理的 方法，可合成完整的光学图像。
自动检测技术及应用第四章电涡流传感器
2:1和4:3及8:5时李萨如图形的动画演示
振幅、周期、频率的计算
叶片振动的周期T 为多少ms，频率f 为多少Hz？ 叶片振动的幅度A为多少mm？
A
三、转速测量
若转轴上开z 个槽(或齿)，频率计的读数
为f（单位为Hz），则转轴的转速n（单位为
r/min）的计算公式为
n 60 f z
电涡流位移传感器的标定
在标定区域里，共设置多个测量点。首先调节千分 尺的读数为0.000mm。旋松探头夹具的调节螺母，使 探头与试件刚好接触，计算机测得探头绝对零位的输 出电压。然后旋动千分尺，使试件缓慢离开探头，每 隔设定的位移（例如0.8mm），测量电涡流传感器的 输出电压。
电涡流位移传感器的标定过程示意图
电涡流位移传感器的应用
电涡流探头线圈的阻抗受诸多因素影响，例 如金属材料的厚度、尺寸、形状、电导率、磁 导率、表面因素、距离等，因此电涡流传感器 的应用领域十分广泛，但也同时带来许多不确 定因素，一个或几个因素的微小变化就足以影 响测量结果。所以电涡流传感器多用于定性测 量。 在用作定量测量时，必须采用逐点标定、 计算机线性纠正、温度补偿等措施。
一、调幅（AM）式电路
石英振荡器产生稳频、稳幅高频振荡电压 （100kHz~2MHz）用于激励电涡流线圈。金属 材料在高频磁场中产生电涡流，引起电涡流线圈 两端电压的衰减，输出电压Uo反映了金属体与电 涡流线圈的间距。
4电涡流传感器详解
2018/10/11
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手提式探伤仪外形
（参考厦门爱德华检测设备有限公司资料）
2018/10/11
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掌上型
电涡流
探伤仪
2018/10/11
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用掌上型电涡流探伤仪检测飞机裂纹
2018/10/11
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台式电涡流探伤仪
2018/10/11
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花瓣阻抗图
2018/10/11
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本章作业：
P75：2、6、7
测量悬臂梁的 振幅及频率
汽轮机叶片测试
2018/10/11
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三、转速测量
若转轴上开z 个槽(或齿)，频率计的读数 为f（单位为Hz），则转轴的转速n（单位为 r/min）的计算公式为
f n 60 z
2018/10/11
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各种测量转速的传感器及其与齿轮的相对位置
2018/10/11
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齿轮转速测量
如果控制上式中的 i1、 f 、 、 、 r不变，电 涡流线圈的阻抗Z就成为哪个非电量的单值函数？ 属于接触式测量还是非接触式测量？
2018/10/11 5
等效阻抗与非电量的测量
检测深度的控制：由于存在集肤效应，电 涡流只能检测导体表面的各种物理参数。改变f， 可控制检测深度。激励源频率一般设定在 100kHz~1MHz。频率越低，检测深度越深。
传感器课件4电涡流传感器
2.设定距离：指整定距离，一般为额定动作距 离的0.8倍，以保证工作可靠。
3.复位距离：接近开关动作后，又再次复位时 的与被测物的距离，它略大于动作距离。
4.回差值: 动作距离与复位距离之间的绝对值。 回差值越大，对外界的干扰以及被测物的抖动等的 抗干扰能力就越强。
接近开关的检 测距离与回差
2019/11/12
电涡流涂层厚度仪
电涡流涂层 厚度仪原理
2019/11/12
44
测量金属镀层或绝缘层厚度
测量金 属镀层或绝 缘层厚度的 计算方法有 何区别？
2019/11/12
45
五、电涡流式通道安全检查门
安检门的内部设 置有发射线圈和接收 线圈。当有金属物体 通过时，交变磁场就 会在该金属导体表面 产生电涡流，会在接 收线圈中感应出电压， 计算机根据感应电压 的大小、相位来判定 金属物体的大小。
2019/11/12
61
四、电涡流接近开关 （即：电感接近开关）的工作原理
电感接近开关由LC高频振荡器和放大处理 电路组成，金属物体在接近辨头时，表面产生 涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开 关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化， 由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关 的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须 是导电性能良好的金属物体。
测量冷轧板厚度
测量尺寸、公差 及零件识别
3.复位距离：接近开关动作后，又再次复位时 的与被测物的距离，它略大于动作距离。
4.回差值: 动作距离与复位距离之间的绝对值。 回差值越大，对外界的干扰以及被测物的抖动等的 抗干扰能力就越强。
接近开关的检 测距离与回差
2019/11/12
电涡流涂层厚度仪
电涡流涂层 厚度仪原理
2019/11/12
44
测量金属镀层或绝缘层厚度
测量金 属镀层或绝 缘层厚度的 计算方法有 何区别？
2019/11/12
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五、电涡流式通道安全检查门
安检门的内部设 置有发射线圈和接收 线圈。当有金属物体 通过时，交变磁场就 会在该金属导体表面 产生电涡流，会在接 收线圈中感应出电压， 计算机根据感应电压 的大小、相位来判定 金属物体的大小。
2019/11/12
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四、电涡流接近开关 （即：电感接近开关）的工作原理
电感接近开关由LC高频振荡器和放大处理 电路组成，金属物体在接近辨头时，表面产生 涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开 关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化， 由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关 的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须 是导电性能良好的金属物体。
测量冷轧板厚度
测量尺寸、公差 及零件识别
电涡流传感器原理讲解ppt课件
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
表6-1 各种机械量检测参数可采用的测量原理
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
1
f0 2 LC
（6-1）
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
且谐振时回路的等效阻抗最大，等于 （6-2）
式中，R’为回路的等效损耗电阻。 当电感L发生变化时，回路的等效阻抗和谐振频
率都将随L的变化而变化，因此可以利用测量回路 阻抗的方法或测量回路谐振频率的方法间接测出 传感器的被测值。
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
见图6-8安装两个邻近传感器时应保证传感头之 间有足够的距离以防止交叉失真（如图a），一般 应保留40mm的间隙。在径向轴承附近安装传感 器时（如图b），传感器中心线与轴承座表面的 距离应大于三倍传感头直径，同时避免把传感器 安装在不显示任何振动的结点上（如图c）。
图6-7 ST-1电涡流式传感器外形图
常用传感器工作原理(电涡流式)(课堂PPT)
10
低 频 透 射 式
发射线圈L1和接收线圈L2分置于被测金属板的上下方。由于低频磁场集肤
效应小，渗透深，当低频(音频范围)电压e1加到线圈L1的两端后，所产生
磁力线的一部分透过金属板，使线圈L2产生感应电动势e2。但由于涡流消
耗部分磁场能量，使感应电动势e2减少，当金属板越厚时，损耗的能量越
大，输出电动势e2越小。因此，e2的大小与金属板的厚度及材料的性质有
当交变电流通过导线时，感应电流（涡流） 将集中在导体表面流通，尤其当频率较高 时，此电流几乎是在导体表面附近的一薄 层中流动，这就是所谓的集肤效应现象。
2
交变电流频率越高，涡流的集肤效应越显著，即涡流穿透深度越小，其穿 透深度 h：
h 5030
(cm)
r
f
导体的电阻率 r 导体相对磁导率
f 交变磁场频率
可见，涡流穿透深度与激励电流频率有关，所以根据激励频率高低，涡 流传感器可分为：高频反射式和低频透射式两大类。前者用于非接触式 位移变量的检测，后者仅用于金属板厚度的测量。
由于结构简单、灵敏度高、频响范围宽、不受油污等介质的影响，并能 进行非接触测量，适用范围广。用来测量位移、厚度、转速、温度、硬 度等参数，以及用于无损探伤领域。
1 234
1 线圈 2 框架 3 衬套 4 支架 5 电缆 6 插头
6
5
7
低 频 透 射 式
发射线圈L1和接收线圈L2分置于被测金属板的上下方。由于低频磁场集肤
效应小，渗透深，当低频(音频范围)电压e1加到线圈L1的两端后，所产生
磁力线的一部分透过金属板，使线圈L2产生感应电动势e2。但由于涡流消
耗部分磁场能量，使感应电动势e2减少，当金属板越厚时，损耗的能量越
大，输出电动势e2越小。因此，e2的大小与金属板的厚度及材料的性质有
当交变电流通过导线时，感应电流（涡流） 将集中在导体表面流通，尤其当频率较高 时，此电流几乎是在导体表面附近的一薄 层中流动，这就是所谓的集肤效应现象。
2
交变电流频率越高，涡流的集肤效应越显著，即涡流穿透深度越小，其穿 透深度 h：
h 5030
(cm)
r
f
导体的电阻率 r 导体相对磁导率
f 交变磁场频率
可见，涡流穿透深度与激励电流频率有关，所以根据激励频率高低，涡 流传感器可分为：高频反射式和低频透射式两大类。前者用于非接触式 位移变量的检测，后者仅用于金属板厚度的测量。
由于结构简单、灵敏度高、频响范围宽、不受油污等介质的影响，并能 进行非接触测量，适用范围广。用来测量位移、厚度、转速、温度、硬 度等参数，以及用于无损探伤领域。
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1 线圈 2 框架 3 衬套 4 支架 5 电缆 6 插头
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第07讲 4.1 电涡流传感器工作原理
集肤效应与激励源频率f、 集肤效应与激励源频率 、工件的电导率 σ、磁导率µ等有关。频率 越高，电涡流的 等有关。频率f越高 越高， 渗透的深度就越浅，集肤效应越严重。 渗透的深度就越浅，集肤效应越严重。
二、等效阻抗分析 电涡流线圈受电涡流影响时的等效阻抗Z的 电涡流线圈受电涡流影响时的等效阻抗 的 函数表达式为： 函数表达式为： Z=R+jωL=f（i1、f、µ、σ、r、x） （4-1） （ 、 、 ） ）
并联谐振回路的谐振频率
1 f= 2π LC0
设电涡流线圈的电感量
( 4-3)
L=0.8mH，微调电容C0=200pF，求 ，微调电容 ， 振荡器的频率f 振荡器的频率 。
鉴频器特性
使用 鉴频器可 以将∆ 以将∆f 转换为电 压 ∆ Uo
鉴频器的输出电压与输入频率成正比
鉴频器在调频式电路中的应用
电动机转速测量 电动机转速测量
四、镀层厚度测量
由于存在集肤效应，镀层或箔层越薄， 由于存在集肤效应，镀层或箔层越薄，电 涡流越小。测量前， 涡流越小。测量前，可先用电涡流测厚仪对标 准厚度的镀层和铜箔作出“厚度-输出” 准厚度的镀层和铜箔作出“厚度-输出”电压 的标定曲线，以便测量时对照。 的标定曲线，以便测量时对照。
CZF-1系列传感器的性能 系列传感器的性能
分析上表请得出结论： 分析上表请得出结论： 探头的直径与测量范围及分辨力 之间有何关系？ 之间有何关系？
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频率f越高，电涡流的渗透的深度就越 浅，集肤效应越严重。
二、等效阻抗分析
电涡流线圈受电涡流影响时的等效阻抗Z的 函数表达式为：
Z=R+jωL=f（f、、、r、x）
式中的r为表面因子。
检测深度与激励源频率有何关系？
如果控制上式中的f、、、r不变，电涡流
线圈的阻抗Z就成为哪个变量的单值函数？属于 接触式测量还是非接触式测量？
500kHz，f 为多少？输 出电压Uo为多少伏？
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第四节 电涡流传感器的应用
一、位移测量 电涡流位移传感器是一种输出为模拟量的 电子器件。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量，使 振荡器的输出幅度线性地衰减，根据衰减量的 变化或振荡频率的变化，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，工作时不受灰尘等因素的影响， 可在各种恶劣条件下使用。
并联谐振回路的谐振频率
f 1
2 LC0
4-3
设电涡流线圈的电感量L=0.8mH，微 调电容C0=200pF，求振荡器的频率f 。
（1pF＝10－12F）
鉴频器在调频式电路中的应用
设电路参数如上页， 计算电涡流线圈未接近 金属时的鉴频器输出电 压Uo0 ；若电涡流线圈靠 近金属后，电涡流探头
的输出频率f 上升为
等效阻抗与非电量的测量
检测深度的控制：由于存在集肤效应，电涡 流只能检测导体表面的各种物理参数。改变f， 可控制检测深度。激励源频率一般设定在 100kHz~1MHz。频率越低，检测深度越深。
间距x的测量：如果控制上式中的f、、、r不变，
电涡流线圈的阻抗Z就成为间距x的单值函数，这样就 成为非接触位移传感器。
第四章 电涡流传感器
本章学习电涡流传感器的原 理及应用，并涉及接近开关的原 理、结构、特性参数及应用。
第一节 电涡流传感器工作原理
电涡流效应演示
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当电涡流 线圈与金属板 的距离x 减小 时，电涡流线 圈的等效电感L 减小，等效电 阻R 增大，流 过电涡流线圈 的电流 i1 增大。
电涡流位移传感器的距离 与输出电压特性曲线
1、2、3 的量程和线性范围各为多少mm？
二、振动测量
用电涡 流探头、 调幅法测 量简谐振 动时，探 头的输出 波形。
调频法测量振动的波形
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振动测量
测量悬臂梁的 振幅及频率
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汽轮机叶片测试
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电涡流探头接到图4-4所示的调幅测量
位移测量仪
位移测量包含：
偏心、间隙、位 置、倾斜、弯曲、变 形、移动、圆度、冲 击、偏心率、冲程、 宽度等。
来自不同应用领 域的许多量都可归结 为位移或间隙变化。
数显位移测量仪及探头
4~20mA电涡流位移传感器外形
（参考德国图尔克公司资料）
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齐平式电涡流位移传感器外形（参考德国图尔克公司资料）
测量冷轧板厚度
测量尺寸、公差 及零件识别
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通过测量间隙来测定 热膨胀引起的上下平移
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测量封口机工作间隙
间隙越大， 电涡流越小
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测量注塑机开合模的间隙
间距
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Fra Baidu bibliotek31
位移的标定方法
使用千分尺，逐一对照测量电路的输 出电压及数显表读数，列出对照表，存入 计算机，从而达到线性化的目的。
其他用途：如果控制x、f不变，就可以用来检测与
表面电导率有关的表面温度、表面裂纹等参数，或者 用来检测与材料磁导率有关的磁性材料型号、表面硬
度等参数。
电磁炉内部的励磁线圈
电磁炉的工作原理
高频电 流通过励磁 线圈，产生 交变磁场， 在铁质锅底 会产生无数 的电涡流， 使锅底发热， 烧开锅 内 食 物。
齐平式传感器安装时可以不高出安装 面，不易被损害。
V系列电涡流位移传感器外形（参考浙江洞头开关厂资料）
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齐平式
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电涡流位移传感器的应用
电涡流探头线圈的阻抗受诸多因素影响， 例如金属材料的厚度、尺寸、形状、电导率、 磁导率、表面因素、距离等，因此电涡流传感 器的应用领域十分广泛，但也同时带来许多不 确定因素，一个或几个因素的微小变化就足以 影响测量结果。所以电涡流传感器多用于定性 测量。 在用作 定 量 测量时，必须采用逐点标 定、计算机线性纠正、温度补补偿等措施。
位移传感器的分类
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偏心和 振动检测
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通过测量间隙来测量径向跳动
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测量弯曲、波动、变形
对桥梁、丝杆等机械结构的振动 测量，须使用多个传感器。
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测量金属薄膜、板材厚度电涡流测厚仪
导向辊的材料可以用 金属制作吗？
有何关系？
大直径电涡流探雷器
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第三节 测量转换电路
一、调幅式（AM）电路
石英振荡器产生稳频、稳幅高频振荡电压 (100kHz~2MHz）用于激励电涡流线圈。金属 材料在高频磁场中产生电涡流，引起电涡流线 圈两端电压的衰减，输出电压Uo反映了金属体 对电涡流线圈的距离。
部分常用材料对振荡器振幅的衰减系数
第二节 电涡流传感器结构及特性
交变磁场
电涡流探头外形
电涡流探头内部结构
1—电涡流线圈 2—探头壳体 3—壳体上的位置调节螺纹 4—印制线路板 5—夹持螺母 6—电源指示灯 7—阈值指示灯 8—输出屏蔽电缆线 9—电缆插头
CZF-1系列传感器的性能
分析上表请得出结论： 探头的直径与测量范围及分辨力之间
2
电涡流的应用 ——在我们日常生活中经常可以遇到
干净、 高效的 电磁炉
集肤效应
电涡流传感器工作原理:当高频 （100kHz～2MHz）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L1时， 被测导体表面就产生电涡流i2。i2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，这称为集肤效应。
人的手、泥土或装满水的玻璃杯能对振 荡器的振幅产生明显的衰减吗？为什么？
二、调频（FM）式电路(100kHz~1MHz）
当电涡流线圈与被测体的距离x 改变时， 电涡流线圈的电感量L 也随之改变，引起LC 振荡器的输出频率变化。如果要用模拟仪表进 行显示或记录时，必须使用鉴频器，将f转换 为电压Uo 。
二、等效阻抗分析
电涡流线圈受电涡流影响时的等效阻抗Z的 函数表达式为：
Z=R+jωL=f（f、、、r、x）
式中的r为表面因子。
检测深度与激励源频率有何关系？
如果控制上式中的f、、、r不变，电涡流
线圈的阻抗Z就成为哪个变量的单值函数？属于 接触式测量还是非接触式测量？
500kHz，f 为多少？输 出电压Uo为多少伏？
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第四节 电涡流传感器的应用
一、位移测量 电涡流位移传感器是一种输出为模拟量的 电子器件。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量，使 振荡器的输出幅度线性地衰减，根据衰减量的 变化或振荡频率的变化，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，工作时不受灰尘等因素的影响， 可在各种恶劣条件下使用。
并联谐振回路的谐振频率
f 1
2 LC0
4-3
设电涡流线圈的电感量L=0.8mH，微 调电容C0=200pF，求振荡器的频率f 。
（1pF＝10－12F）
鉴频器在调频式电路中的应用
设电路参数如上页， 计算电涡流线圈未接近 金属时的鉴频器输出电 压Uo0 ；若电涡流线圈靠 近金属后，电涡流探头
的输出频率f 上升为
等效阻抗与非电量的测量
检测深度的控制：由于存在集肤效应，电涡 流只能检测导体表面的各种物理参数。改变f， 可控制检测深度。激励源频率一般设定在 100kHz~1MHz。频率越低，检测深度越深。
间距x的测量：如果控制上式中的f、、、r不变，
电涡流线圈的阻抗Z就成为间距x的单值函数，这样就 成为非接触位移传感器。
第四章 电涡流传感器
本章学习电涡流传感器的原 理及应用，并涉及接近开关的原 理、结构、特性参数及应用。
第一节 电涡流传感器工作原理
电涡流效应演示
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当电涡流 线圈与金属板 的距离x 减小 时，电涡流线 圈的等效电感L 减小，等效电 阻R 增大，流 过电涡流线圈 的电流 i1 增大。
电涡流位移传感器的距离 与输出电压特性曲线
1、2、3 的量程和线性范围各为多少mm？
二、振动测量
用电涡 流探头、 调幅法测 量简谐振 动时，探 头的输出 波形。
调频法测量振动的波形
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振动测量
测量悬臂梁的 振幅及频率
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汽轮机叶片测试
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电涡流探头接到图4-4所示的调幅测量
位移测量仪
位移测量包含：
偏心、间隙、位 置、倾斜、弯曲、变 形、移动、圆度、冲 击、偏心率、冲程、 宽度等。
来自不同应用领 域的许多量都可归结 为位移或间隙变化。
数显位移测量仪及探头
4~20mA电涡流位移传感器外形
（参考德国图尔克公司资料）
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齐平式电涡流位移传感器外形（参考德国图尔克公司资料）
测量冷轧板厚度
测量尺寸、公差 及零件识别
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通过测量间隙来测定 热膨胀引起的上下平移
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测量封口机工作间隙
间隙越大， 电涡流越小
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测量注塑机开合模的间隙
间距
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Fra Baidu bibliotek31
位移的标定方法
使用千分尺，逐一对照测量电路的输 出电压及数显表读数，列出对照表，存入 计算机，从而达到线性化的目的。
其他用途：如果控制x、f不变，就可以用来检测与
表面电导率有关的表面温度、表面裂纹等参数，或者 用来检测与材料磁导率有关的磁性材料型号、表面硬
度等参数。
电磁炉内部的励磁线圈
电磁炉的工作原理
高频电 流通过励磁 线圈，产生 交变磁场， 在铁质锅底 会产生无数 的电涡流， 使锅底发热， 烧开锅 内 食 物。
齐平式传感器安装时可以不高出安装 面，不易被损害。
V系列电涡流位移传感器外形（参考浙江洞头开关厂资料）
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齐平式
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电涡流位移传感器的应用
电涡流探头线圈的阻抗受诸多因素影响， 例如金属材料的厚度、尺寸、形状、电导率、 磁导率、表面因素、距离等，因此电涡流传感 器的应用领域十分广泛，但也同时带来许多不 确定因素，一个或几个因素的微小变化就足以 影响测量结果。所以电涡流传感器多用于定性 测量。 在用作 定 量 测量时，必须采用逐点标 定、计算机线性纠正、温度补补偿等措施。
位移传感器的分类
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偏心和 振动检测
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通过测量间隙来测量径向跳动
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测量弯曲、波动、变形
对桥梁、丝杆等机械结构的振动 测量，须使用多个传感器。
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测量金属薄膜、板材厚度电涡流测厚仪
导向辊的材料可以用 金属制作吗？
有何关系？
大直径电涡流探雷器
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第三节 测量转换电路
一、调幅式（AM）电路
石英振荡器产生稳频、稳幅高频振荡电压 (100kHz~2MHz）用于激励电涡流线圈。金属 材料在高频磁场中产生电涡流，引起电涡流线 圈两端电压的衰减，输出电压Uo反映了金属体 对电涡流线圈的距离。
部分常用材料对振荡器振幅的衰减系数
第二节 电涡流传感器结构及特性
交变磁场
电涡流探头外形
电涡流探头内部结构
1—电涡流线圈 2—探头壳体 3—壳体上的位置调节螺纹 4—印制线路板 5—夹持螺母 6—电源指示灯 7—阈值指示灯 8—输出屏蔽电缆线 9—电缆插头
CZF-1系列传感器的性能
分析上表请得出结论： 探头的直径与测量范围及分辨力之间
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电涡流的应用 ——在我们日常生活中经常可以遇到
干净、 高效的 电磁炉
集肤效应
电涡流传感器工作原理:当高频 （100kHz～2MHz）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L1时， 被测导体表面就产生电涡流i2。i2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，这称为集肤效应。
人的手、泥土或装满水的玻璃杯能对振 荡器的振幅产生明显的衰减吗？为什么？
二、调频（FM）式电路(100kHz~1MHz）
当电涡流线圈与被测体的距离x 改变时， 电涡流线圈的电感量L 也随之改变，引起LC 振荡器的输出频率变化。如果要用模拟仪表进 行显示或记录时，必须使用鉴频器，将f转换 为电压Uo 。