涡流传感器频率范围
电涡流传感器 参数
电涡流传感器参数
电涡流传感器是一种非接触式传感器，常用于测量金属表面的位移、振动、厚度和导电性材料的缺陷检测。
它的工作原理是利用感应电流产生的涡流来检测金属表面的变化。
以下是电涡流传感器的一些参数：
1. 灵敏度，电涡流传感器的灵敏度是指其对于被测量物理量的响应程度。
通常以单位输入量引起的输出变化来衡量。
2. 频率范围，电涡流传感器的工作频率范围通常是指其能够有效地检测到变化的频率范围。
这个参数对于不同应用场景的选择非常重要。
3. 分辨率，电涡流传感器的分辨率是指其能够检测到的最小变化量。
通常以输入信号的最小变化引起的输出变化来衡量。
4. 线性度，电涡流传感器的线性度是指其输出信号与输入信号之间的线性关系程度。
较高的线性度意味着传感器输出信号与输入信号呈线性关系，便于数据处理和分析。
5. 工作温度范围，电涡流传感器的工作温度范围是指其能够正常工作的温度范围。
这个参数对于在不同环境条件下的应用非常重要。
6. 响应时间，电涡流传感器的响应时间是指其从接收到输入信号到产生输出信号的时间间隔，通常以毫秒或微秒计算。
7. 线圈尺寸，电涡流传感器的线圈尺寸对于其适用范围和测量精度有很大影响。
不同尺寸的线圈适用于不同大小或形状的被测金属表面。
以上是电涡流传感器的一些参数，这些参数将影响传感器的适用场景、测量精度和性能表现，选择合适的参数对于特定的应用非常重要。
电涡流传感器详解
电涡流传感器详解电涡流传感器详解一、电涡流传感器的基本类型分为高频反射式电涡流传感器和低频透射式电涡流传感器。
激励频率的选择原则为：待测导体的厚度大，应选择较低的激励频率以保证线性度，反之则使用较高激励频率以提高灵敏度。
二、电涡流传感器的典型应用电涡流传感器系统广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业和一些科研单位。
对汽轮机、水轮机、鼓风机、压缩机、空分机、齿轮箱、大型冷却泵等大型旋转机械轴的径向振动、轴向位移、键相器、轴转速、胀差、偏心、以及转子动力学研究和零件尺寸检验等进行在线测量和保护。
胀差测量斜坡式胀差测量补偿式胀差测量双斜面胀差测量振动测量轴位移测量轴心轨迹测量差动测量动力膨胀转子动平径向运动分析转速和相位差测试转速测量表面不平整度测量裂痕测量非导电材料厚度测量金属元件合格检测轴承测量换向片测量1、相对振动测量测量径向振动，可以由它分析轴承的工作状态，还可以看到分析转子的不平衡，不对中等机械故障。
电涡流传感器系统可以提供对于下列关键或是基础机械状态监测所需要的信息：●工业透平，蒸汽/燃气●压缩机，径向/轴向●膨胀机●动力发电透平，蒸汽/燃气/水利●发动马达●发动机●励磁机●齿轮箱●泵●风箱●鼓风机●往复式机械（1）相对振动测量（小型机械）振动测量同样可以用于对一般性的小型机械进行连续监测。
电涡流传感器系统可为如下各种机械故障的早期判别提供重要信息：●轴的同步振动●油膜失稳●转子摩擦●部件松动●轴承套筒松动●压缩机踹振●滚动部件轴承失效●径向预载，内部/外部包括不对中●轴承巴氏合金磨损●轴承间隙过大，径向/轴向●平衡（阻气）活塞●联轴器“锁死”磨损/失效●轴裂纹●轴弯曲●齿轮咬合问题●电动马达空气间隙不匀●叶轮通过现象●透平叶片通道共振（2）偏心测量偏心是在低转速的情况下，电涡流传感器系统可对轴弯曲的程度进行测量，这些弯曲可由下列情况引起：●原有的机械弯曲●临时温升导致的弯曲●重力弯曲●外力造成的弯曲偏心的测量，对于评价旋转机械全面的机械状态，是非常重要的。
电涡流传感器的灵敏度校准
5、实验数据
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MADE BY REDBO3312 HARBIN ENGINEERING UNIVERSITY
（1）数据记录 表1 位移（mm） 0 电压 （v） -2.089 电涡流传感器的静态标定数据 0.1 -2.350 0.7 -5.416 0.2 -2.760 0.8 -5.933 0.3 -3.258 0.9 -6.459 0.4 -3.795 1.0 -6.962 0.5 -4.335
位移（mm） 0.6 电压 （v） -4.874
（2）数据分析与处理
-1
加速度传感器间隙电压曲线
实验值 拟合直线
电压U/v
-2 -3 -4 -5 -6 -7 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
位移s/mm
0.9
1
图二：间隙电压曲线
将记录数据在 matlab 中作图， 由图可知， 位移在 0.2mm 之后其线性度较好， 故我们选取 0.2——1mm 这段求其灵敏度：
si
U i U i 1 , i 1,2,10 si si 1
பைடு நூலகம்
1 s si , i 3,4,， 10 8
将数据带入得： s
5.2525 mv / m
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图一：实验仪器连接框图 （1）安装好电涡流线圈和金属涡流片，注意两者必须保持平行。安装好测 微头， 将涡流线圈接入涡流变换器输入端。 涡流变换器输出端接电压表 20V 档。 （2）开启仪器电源，用测微头将电涡流线圈与涡流片分开—定距离，此时 输出端有—电压值输出。 （3）用测微头带动振动平台使平面线圈、全贴紧金属涡流片，此时涡流变 换器输出电压为零。 （4）旋动测微头使平面线圈离开金属涡流片，从电压表开始有读数起每位 移 0.1mm 记录一读数。 将 U、 s 数据填入表 1 中， 做出 U-s 曲线， 指出线性范围， 求出灵敏度。 （5）实验完毕，器材归回原位，进行数据处理。
电涡流传感器的灵敏度校准
电涡流传感器的灵敏度校准
1、实验目的 （1）学习电涡流传感器的基本工作原理； （2）掌握电涡流传感器的静态标定方法； （3）学习非接触型电涡流传感器的线性工作段及最佳安装位置的确定。 2、实验原理 电涡流传感器是一种相对式非接触型传感器，它是通过传感器端部与被测 物体之间的距离变化来测量物体的振动位移或幅值。电涡流传感器具有频率范 围宽(0～10kHZ)、线性工作范围大、灵敏度高、结构简单以及非接触式测量等 优点，主要应用于静位移的测量、振动位移的测量、旋转机械中监测转轴的振 动测量等。 当通有交变电流 i 的线圈靠近导体表面时，由于交变磁场的作用，在导体表 面层就感生电动势，并产生闭合环流 ie，称为电涡流。电涡流传感器中有一线 圈，当给传感器线圈通以高频激励电流 i 时，其周围就产生一高频交变磁场。当 被测的导体靠近传感器线圈时，由于受到高频交变磁场的作用，在其表面产生 电涡流 ie，这个电涡流产生的磁通又穿过原来的线圈，根据电磁感应定律，它 总是抵抗主磁场的变化。因此，传感器线圈与导体表层产生的涡流相当于存在 互感的两个线圈。互感的大小与原线圈和导体表面的间隙有关，这样间隙的变 化就转换为电感量的变化，然后再通过测量线路将电感量的变化转换为电压的 变化。因此，只要测出电压的变化，也就间接地求出了间隙的变化。 电涡流传感器 (加上专用的前置器)的输出电压与间隙的关系曲线称为间隙 电压曲线，在曲线上基本接近直线的部分称之为传感器的线性范围，线性段的 斜率即为间隙电压灵敏度，它对应于每单位间隙变化时的输出电压的变化。 最佳安装位置为
5、实验数据
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4电涡流传感器详解
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。
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第一节
电涡流传感器工作原理
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。 感抗XL 的变化比 R 的变化 大 得 多，流过电涡流 线圈的电流 i1 增 大。 2
电涡流效应演示
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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
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集肤效应
图4-1是电涡流传感器工作原理示意图。当高频 （100kHz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L1时，将产生高频磁场H1。 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 （也称趋肤效应）。
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？
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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。
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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
电涡流传感器位移实验报告
电涡流传感器位移实验报告背景电涡流传感器是一种非接触式位移传感器，广泛应用于工业领域中的位移测量。
它基于涡流效应，通过感应涡流的变化来测量目标物体的位移。
在实验中，我们使用了一种常见的电涡流传感器，将其应用于位移测量，并对其性能进行了评估和分析。
实验目的本实验旨在通过测量电涡流传感器对不同位移的响应，评估其性能指标（如灵敏度、线性度等），并提出相应的改进建议，以提高位移测量的精确性和稳定性。
实验装置与方法实验装置•电涡流传感器：型号ABC-123，频率范围0-10kHz•信号发生器：频率范围0-10kHz，可调幅度•示波器：带宽100MHz，采样率1GS/s•电压表：精度0.1mV实验步骤1.准备实验装置，保证电涡流传感器与信号发生器、示波器的连接正确。
2.设置信号发生器的频率为2kHz，并将幅度调至适当水平。
3.将电涡流传感器固定在实验台上，使其与目标物体相对静止并平行。
4.使用示波器测量电涡流传感器输出的电压信号，并记录数据。
5.调整信号发生器的频率和幅度，重复步骤4，以获得不同位移下的电压信号。
数据分析与结果实验数据我们通过实验获得了电涡流传感器在不同位移下的电压信号数据，如下所示：位移 (mm) 电压 (mV)0 1.21 1.52 1.83 2.14 2.45 2.7曲线拟合与性能评估我们将实验数据进行曲线拟合，以评估电涡流传感器的性能指标。
首先，我们使用最小二乘法对数据进行线性拟合。
得到的拟合直线的方程为：V = 0.3d + 1.2其中V表示电压(mV)，d表示位移(mm)。
通过拟合直线，我们可以计算出电涡流传感器的灵敏度为0.3 mV/mm，表示单位位移引起的电压变化量。
其次，我们计算了电涡流传感器的线性度。
线性度是衡量传感器输出与输入之间线性关系程度的指标，通常以百分比表示。
通过计算每个数据点与拟合直线之间的残差，并将其转化为线性度，我们得到了电涡流传感器的线性度为95%。
结果分析与建议通过对实验数据的分析和性能评估，我们得到了以下结论：1.电涡流传感器表现出良好的线性关系，其灵敏度为0.3 mV/mm。
派利斯涡流传感器
前置器： 高75mm (2.95”) 前置器安装方式：
35mm DIN 导轨安装或底板安装
M8x1 6(0.24")
Nut
6.1(0.24")
TM0105 Probe 5mm
标准 5mm TM0105 涡流传感器
TM0105
（和 TM0181延长电缆、 TM0182 前置器组成系统)
-XX
-XX
最大： 25 (250 mm)
反装探头3/8″-24UNF; 非 铠装
-21508
02 (0.2 in)
12 (1.2 in)
05 (0.5m) 10 (1.0m)
02 (有)
-XX
接头类型 00 (无) 02 (有)
02 (有)
5mm / 8mm 涡流探头延长电缆
E xte n sio n C a b le
4
美国派利斯公司产品介绍—涡流传感器系列
M10×1; 非铠装 M10×1;铠装
-07
标准： 00 (0 mm)
标准： 05 (50 mm)
递增： 01 (10 mm)
递增： 01 (10 mm)
-08
最大：壳体长度减20 mm 最小： 02 (20 mm)
最大： 25 (250 mm)
反装探头3/8”-24UNF;非铠 -06
前置器
TM 系统前置器，使用了最新的大规模集成电路技术，使 系统的精度比以前作的更高。前置器与大地是完全绝缘的。它 取消了老式系统中要应用的前置器绝缘装置。在探头与前置器 之间有两种电缆长度可以选择：5m 电缆系统和 9m 电缆系统。 在前置器和上位机之间，可以用 300 米电缆相连，而不会降低 系统的总体功能。要求使用三芯的屏蔽电缆连接派利斯公司的 前置器与监测表，例如派利斯的 PT2060 监测表。
电涡流传感器的原理以及实际应用和安装
电涡流传感器的原理以及实际应用和安装一、概述我公司#1、#2小汽轮机TSI（汽轮机监视系统）使用美国本特立.内华达公司生产的3500 电涡流传感器系统，本系统为我公司#1、#2小机TSI系统提供准确可靠的监测数据。
在#1、#2小机TSI系统中主要使用了本特立.内华达公司的3500 XL 8 mm 电涡流传感器，这种电涡流传感器提供最大80 mils (2 mm)线性范围和200 mV/mil 的输出。
它在大多数机械监测应用中用于径向振动、轴向位移、转速和相位的测量。
二、工作原理电涡流传感器可分为高频反射式和低频透射式两类，我公司主要使用高频反射式电涡流传感器，下面将对其工作原理作以阐述：电涡流传感器是基于电磁感应原理而工作的，但又完全不同于电磁感应，并且在实际测量中要避免电磁感应对其的干扰。
电涡流的形成：现假设有一线圈中的铁心是由整块铁磁材料制成的，此铁心可以看成是由许多与磁通相垂直的闭合细丝所组成，因而形成了许多闭合的回路。
当给线圈通入交变的电流时，由于通过铁心的磁通是随着电流做周期性变化的，所以在这些闭合回路中必有感应电动势产生。
在此电动势的作用下，形成了许多旋涡形的电流，这种电流就称为电涡流。
电涡流传感器的工作原理如下图所示：当线圈中通过高频电流i时，线圈周围产生高频磁场，该磁场作用于金属体，但由于趋肤效应，不能透过具有一定厚度的金属体，而仅作用于金属表面的薄层内。
在交变磁场的作用下金属表面产生了感应电流Ie，即为涡流。
感应电流也产生一个交变磁场并反作用于线圈上，其方向与线圈原磁场方向相反。
这两个磁场相互叠加，就改变了原来线圈的阻抗Z，Z的变化仅与金属导体的电阻率ρ、导磁率u、激励电磁强度i、频率f、线圈的几何形状r以及线圈与金属导体之间的距离有关。
线圈的阻抗可以用如下的函数式表示：Z=F(ρ、u、i、f、d）。
当被测对象的材料一定时，ρ、u为常数，仪表中的i、f、d也为定值，于是Z就成为距离d的单值函数。
实验 电涡流传感器位移特性实验
实验电涡流传感器位移特性实验一、实验目的：了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。
二、基本原理：电涡流式传感器是一种建立在涡流效应原理上的传感器。
电涡流式传感器由传感器线圈和被测物体（导电体—金属涡流片）组成，如图17.1.1所示。
根据电磁感应原理，当传感器线圈（一个扁平线圈）通以交变电流（频率较高，一般为1MHz～2MHz）I1时，线圈周围空间会产生交变磁场H1，当线圈平面靠近某一导体面时，由于线圈磁通链穿过导体，使导体的表面层感应出呈旋涡状自行闭合的电流I2，而I2所形成的磁通链又穿过传感器线圈，这样线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互感，最终原线圈反馈一等效电感，从而导致传感器线圈的阻抗Z发生变化。
我们可以把被测导体上形成的电涡等效成一个短路环，这样就可得到如图17.1.2的等效电路。
图中R1、L1为传感器线图17.1.1 电涡流传感器原理图图17.1.2 电涡流传感器等效电路图圈的电阻和电感。
短路环可以认为是一匝短路线圈，其电阻为R2、电感为L2。
线圈与导体间存在一个互感M，它随线圈与导体间距的减小而增大。
根据等效电路可列出电路方程组：通过解方程组，可得I1、I2。
因此传感器线圈的复阻抗为：线圈的等效电感为：线圈的等效Q 值为：Q ＝Q 0{[1-(Ｌ2ω2Ｍ2)/(Ｌ1Ｚ22)]／［1+(R 2ω2Ｍ2)/( R 1Ｚ22)］}式中：Q 0 — 无涡流影响下线圈的Ｑ值，Q 0＝ωＬ1／R 1； Ｚ22— 金属导体中产生电涡流部分的阻抗，Ｚ22＝R 22+ω2L 22。
由式Z 、L 和式Ｑ可以看出，线圈与金属导体系统的阻抗Z 、电感L 和品质因数Ｑ值都是该系统互感系数平方的函数，而从麦克斯韦互感系数的基本公式出发，可得互感系数是线圈与金属导体间距离x(H)的非线性函数。
因此Z 、L 、Ｑ均是ｘ的非线性函数。
虽然它整个函数是一非线性的，其函数特征为"S"型曲线，但可以选取它近似为线性的一段。
电涡流传感器说明及主要技术参数
电涡流传感器说明及主要技术参数
电涡流传感器说明及主要技术参数
HN800系列电涡流传感器 (点击看⼤图)
产品说明:
电涡流传感器是⼀种⾮接触测量传感器，最适合旋转机械径向振动、轴向位移测量监视，它⼴泛
⽤于蒸汽燃机、燃⽓轮机、⽔轮机、压缩机、风机、离⼼机等旋转机械的⾮接触测量。
它可以⽤于测量诸
如轴的径向振动、偏⼼和弯曲、轴⼼轨迹、转⼦与定⼦的相对热膨胀、轴位移、轴与轴承的间隙等数据。
HN800系列电涡流传感器主要技术参数
探头直径（mm）Φ8（mm）Φ11（mm）Φ18（mm）Φ25（mm）线性范围(mm) 2 4 8 12.5
灵敏度(V/mm)8 4 1.5 0.8
线性误差(%)≤±1%≤±1%≤±1%≤±1.5%安装螺纹(mm) M10*1.0mm M14*1.5mm M25*1.5mm M30*2.0mm 探头温度(℃) -30℃～120℃
分辨率 0.1um
延伸电缆温度(℃) -30℃～120℃
前置器温度(℃) -30℃～70℃
频率响应（KHz） 0～10KHz
电源 DC -24V
输出 DC -2—-18V 探头电缆长度 1m
系统电缆长度探头电缆长度+延伸电缆=1+4m或1+8m 带不带凯可选
为了适应各种不同⼯业场合，HN800系列电涡流传感器除了常规DC -2—-18V输出外还有多种形式输出，如：1—5V；1—10V；0—5V；0—10V；±5V；±10；4-20mA.。
3300 XL 11mm 电涡流传感器系统 说明书
3300 XL 11mm 电涡流传感器系统概述传感器系统3300 XL 11 mm电涡流传感器系统由以下几部分组成：• 3300 XL 11mm探头• 3300 XL 11mm延伸电缆• 3300 XL 11mm前置器对于油膜轴承机器非接触式振动和位移测量，3300 XL 11mm 电涡流传感器系统可输出3.94 V/mm ( 100mV/mil )。
11mm的探头端部使这种传感器与我们标准的3300 XL8mm传感器系统相比具有更大的线性区。
它主要应用在要求大线性范围的下列测量：•轴向（推力）位移测量•蒸汽轮机的斜面差胀测量•往复式压缩机活塞杆位移或下降的测量•转速计和零转速测量•相位参考（键相位）信号3300 XL11 mm前置器的设计目标是取代7200系列11mm和14mm传感器系统。
当从7200系统升级到3300 XL11mm系统时，所有的部件都必须被3300 XL11mm部件替换；同时，监测系统也要升级。
如果使用3500监测系统，则需要软件组态的升级版本，该版本可以兼容3300 XL11mm系统；现存的3300监测系统也需要作相应的修改。
欲了解更多信息，可与本特利内华达公司当地的销售和服务代表联系。
应用建议：3300 XL11mm趋近式传感器系统设计用于频率范围从0到8kHz的位移或振动测量，典型应用包括径向振动和位移、轴向位移以及键相位测量。
应用注意事项：虽然前置器的终端和连接器具备静电释放保护功能，但在使用过程中还应对静电释放多加注意。
前置器3300 XL 11mm 前置器与3300 XL8mm前置器有同样的优点。
由于设计精巧，它既可以采用导轨安装，也可以采用传统的面板安装。
改进的抗辐射能力使它在安装上毋需作任何考虑就可以达到欧洲电磁兼容性标准，这一特性也可以使它免受附近各种高频无线电波的干扰。
前置器上的弹簧定位端子带使安装更方便快捷，不需要特殊的安装工具，连线也十分坚固可靠。
趋近式探头和延伸电缆3300 XL11mm探头有多种规格的探头座，包括铠装和非铠装的1/2-20、5/8- 18、 M14×1.5和M16×1.5探头螺纹，背面安装的3300 XL 11mm探头是3/8-24或M10×1的标准螺纹。
涡流传感器测速原理
涡流传感器测速原理
涡流传感器的工作原理非常简单，它由线圈和磁芯组成。
当导
体（比如金属涡流板）经过磁场时，会在其表面产生涡流。
这些涡
流会改变线圈中的感应电流，从而产生一个与流体速度成正比的信号。
通过测量这个信号的大小，就可以得到流体的速度信息。
涡流传感器测速原理的关键在于涡流的产生和线圈感应电流的
变化。
首先，当导体（涡流板）经过磁场时，磁通量发生变化，根
据法拉第电磁感应定律，感应出来的涡流会产生一个与流体速度成
正比的感应电流。
其次，线圈中感应电流的变化会导致线圈的阻抗
发生变化，通过测量线圈的阻抗变化，就可以得到流体速度的信息。
涡流传感器测速原理的优点在于其测量精度高、对流体性质变
化不敏感、无需直接接触测量对象等特点。
此外，涡流传感器还具
有结构简单、可靠性高、寿命长等优点，因此在工业领域得到了广
泛应用。
总的来说，涡流传感器测速原理是基于涡流效应和法拉第电磁
感应定律的，通过测量涡流产生的感应电流来实现对流体速度的测
量。
其优点在于测量精度高、对流体性质变化不敏感、结构简单可靠等特点，因此在工业领域有着广泛的应用前景。
涡流检测新型技术
目前涡流检测新型技术一、多频检测技术多频技术是采用几个频率同时工作，利用混频单元能抑制多个干扰因素，提取所需信号。
国外已成功地应用这项技术进行核电站蒸汽发生器管道的在役检查。
80年代初，为解决同样问题，我国引进多频涡流检测设备，并开展了自行设计研制工作。
如上海材料所与728所合作研制的MFE-1型三频涡流仪但当时多频技术尚不成熟，存在许多不足，前者仅能用于理想状态试验室，与现场检测有相当距离。
此后厦门电视大学和爱德森公司相继研制出实用的ET-255型电脑双频涡流仪及EEC-35+智能全数字多频涡流仪。
目前爱德森公司生产的EEC-39RFT+多频涡流仪同时具有8个相对独立的工作频率，16个检测通道，在用于热交换器管道在役检测时，能有效地消除管道中支撑板、管板等产生的干扰信号，可靠地发现裂纹及腐蚀减薄缺陷，其技术性能已达到美国同类产品(如MIZ-40、MIZ-27等)的水平。
二、远场涡流检测技术远场涡流(remote field eddy current, RFEC)检测技术是一种能穿透铁磁性金属管壁的低频涡流检测技术。
它使用一个激励线圈和一个设置在与激励线圈相距约二倍管内径处的较小的测量线圈同时工作，测量线圈能有效地接收穿过管壁后返回管内的磁场.从而有效的检测金属管子内壁缺陷与管壁厚薄，远场涡流检测除了具有常规涡流检测的特点外还独具有透壁性，能检测整个管壁上的缺陷而不受集肤效应的影响。
早在1951年，美国便申请了远场涡流试验的专利。
50年代末，远场涡流检测技术首先被应用于油井套管的检测。
但当时由于人们对远场涡流技术机理的认识有限和电子技术设备的限制，远场涡流技术并没有得到应有的重视。
直到80年代中期，随着远场涡流理论的逐渐完善和实验论证，远场涡流技术用于管道(特别是铁磁性管道)检测的优越性才被人们广泛认识。
一些先进的远场涡流检测系统也开始出现。
并在核反应堆压力管、石油及天然气输送管和城市煤气管道的检测中得到实际应用。
传感器与检测技术3.4 电涡流式传感器
3.4 电涡流式传感器电涡流的应用——在我们日常生活中经常可以遇到电磁炉内部的励磁线圈电磁炉的工作原理电涡流式传感器3.4.1 高频反射式涡流传感器3.4.2 低频透射式涡流传感器3.4.3 涡流式传感器的应用高频反射式Z =f （i s 、f 、μ、σ、r 、x ）a.检测深度与激励源频率有何关系？b.如果控制上式中的i s 、f 、μ、σ、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？电涡流探头结构CZF-1系列传感器的性能为了充分有效地利用电涡流效应，对于平板型的被测体则要求被测体的半径应大于线圈半径的1.8倍，否则灵敏度要降低。
当被测物体是圆柱体时，被测导体直径必须为线圈直径的3.5倍以上，灵敏度才不受影响。
涡流强度随着线圈与导体间距离x的增大而迅速减小，趋肤效应，贯穿深度与励磁电流的频率成反比关系。
x、i、fσ表面温度、表面裂纹μ材料型号、表面硬度可测量其厚度低频透射式板的电阻率，f f ρ高频反射式低频透射式测量电路之定频测距电路部分常用材料对振荡器振幅的衰减系数测量电路之调频测距电路3.4.3 涡流式传感器的应用x ρμμρ,,x 被测参数变换量特征位移、厚度、振动（1）非接触测量，连续测量（2）受剩磁的影响。
表面温度、电解质浓度材质判别、速度（温度）（1）非接触测量，连续测量；（2）对温度变化进行补偿应力、硬度（1）非接触测量，连续测量；（2）受剩磁和材质影响探伤可以定量测量1．位移测量液位监控系统4~20mA电涡流位移传感器外形齐平式电涡流位移传感器外形电涡流位移传感器的应用电涡流传感器多用于定性测量位移传感器的分类2．振幅测量偏心和振动检测通过间隙测量径向跳动测量弯曲、波动、变形振动测量，须使用多个传感器。
3．厚度测量测量金属薄膜、板材厚度电涡流测厚仪测量尺寸、公差及零件识别测量封口机工作间隙测量注塑机开合模的间隙间距4.温度测量5．转速测量60×=nf N齿轮转速测量6. 涡流探伤zzz用涡流探伤时的测量信号7、通道安全检查门当有金属物体穿越安检门时报警。
4-1电涡流传感器原理结构电路
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， 使锅底自行 发热，烧开 锅内的食 物。
8
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
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休息一下
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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？
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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i1、f、、、r不
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10
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 有何关系？
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大直径电涡流探雷器
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12
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~1MHz） 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
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，此频率可直接用计算机测量。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 。
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涡流传感器频率范围
涡流传感器频率范围
涡流传感器的频率范围通常取决于具体型号和制造商。
一般来说，涡流传感器的频率范围可以从几百Hz到几十kHz，而高
速涡流传感器甚至可以达到几百kHz的频率。
不同的应用场景和要求，需要不同频率范围的涡流传感器。
例如，用于测量低速转速或低频振动的传感器，通常需要具有较低的频率范围。
而用于高速旋转机械或高频振动测量的传感器，则需要具有更宽的频率范围。
因此，在选择涡流传感器时，需要根据具体应用需求确定所需的频率范围。
并在选择传感器时，与制造商和供应商进行沟通，确认其产品的频率范围是否符合需求。
电涡流式传感器工作原理
电涡流式传感器工作原理
电涡流式传感器是一种常用的非接触式测量设备，它通过利用电磁感应的原理实现对物体表面微小变化的测量。
电涡流式传感器的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 产生交变磁场
电涡流式传感器使用的是一种非接触式的测量方法，它并不会直接接触被测物体。
因此，在测量之前，需要先产生一个交变磁场。
这个磁场的频率通常在kHz或者MHz的范围内，其强度和形状也会根据不同的应用场景进行调整。
2. 感应涡流
当交变磁场与被测物体进行交互作用时，会在物体表面上产生涡流。
这种电涡流会随着交变磁场的变化而发生变化，因此可以用来间接地测量被测物体的微小变化。
涡流的强度和形状与被测物体的电导率、磁导率、几何形状等因素有关。
3. 检测信号
感应到涡流之后，电涡流式传感器会将其转换成一个检测信号。
这个检测信号的特征与涡流的强度和形状有关，通常会被放大、滤波和数字化处理。
4. 分析数据
最后，电涡流式传感器会对检测到的数据进行分析和处理。
这个处理过程可能包括去噪、滤波、计算等等。
最终，可以得到一个数值化的结果，用来描述被测物体的微小变化。
总之，电涡流式传感器是一种依靠电磁感应原理进行测量的设备，它可以通过交变磁场感应出被测物体表面的涡流，并将其转换成可检测的信号。
电涡流式传感器广泛应用于材料、机械、电子等领域中，具有快速、高精度、非接触等特点。
电涡流传感器的结构与特性.
《传感器应用技术》课程
4-3电感式传感器
4-3-1 电涡流传感器的结构与性能
《传感器应用技术》
目 录
1
电涡流传感器的结构
2
电涡流传感器的性能
《传感器应用技术》
电涡流探头内部结构
传感元件：电涡流探头。 是一个固定在框架上的扁平线圈，激励源频率较高（数十千赫至数兆赫）。
《传感器应用技术》
电涡流探头性能
被测体材料、形状对灵敏度的影响 （1）被测体材料： 对非磁性材料：被测体的电导率越高，灵敏度越高 对磁性材料：磁导率影响是电涡流线圈的感抗，磁滞损耗 影响电涡流线圈的 Q值，灵敏度视具体情况而定
（2）被测体形状 圆盘状物体：物体直径应大于线圈直径的2倍以上，否则 轴状圆柱体的圆弧表面：直径必须为线圈直径的4倍以上
交变磁场
电涡流探头外形
《传感器涡流线圈 4—印制线路板 7—阈值指示灯
2—探头壳体 3—壳体上的位置调节螺纹 5—夹持螺母 6—电源指示灯 8—输出屏蔽电缆线 9—电缆插头
《传感器应用技术》
电涡流探头性能
CZF-1系列传感器的性能
分析上表： 探头的直径与测量范围及分辨力之间有何关系？
灵敏度降低
《传感器应用技术》
电涡流探头性能
大直径电涡流探雷器
验证性实验三 涡流传感器
验证性实验三涡流传感器实验十七电涡流式传感器的静态标定实验目的：了解电涡流式传感器的原理及工作性能所需单元及部件：涡流变换器、F／V表、测微头、铁测片、涡流传感器、示波器、振动平台、主、副电源。
装好传感器（传感器对准铁测片安装）和测微头。
观察传感器的结构，它是一个扁平线圈。
用导线将传感器接入涡流变换器输入端，将输出端接至F／V表，电压表置于２０Ｖ挡，见图2-11，开启主、副电源。
图2-11 用示波器观察涡流变换器输入端的波形。
如发现没有振荡波形出现，再将被测体移开一些。
可见，波形为正弦波波形，故振荡频率约为850KHz。
适当调节传感器的高度，使其与被测铁片接触，从此开始读数，记下示波器及电压表的数值，填入下表：建议每隔0.10mm读数，到线性严重变坏为止。
根据实验数据。
在坐标纸上画出Ｖ－Ｘ曲线，指出大致的线性范围，求出系统灵敏度。
（最好能用误差理论的方法求出线性范围内的线性度、灵敏度）。
可见，涡流传感器最大的特点是非接触测量，传感器与被测体间有一个最佳初始工作点。
这里采用的变换电路是一种变频调幅式电路。
实验完毕关闭主、副电源。
注意事项：被测体与涡流传感器测试探头平面尽量平行，并将探头尽量对准被测体中间，以减少涡流损失。
实验二十电涡传感器应用－电子秤之三实验目的：了解电涡流传器在静态测量中的应用。
所需单元及部件：涡流传感器、涡流变换器、F／V表、砝码、差动放大器、电桥、铁测片、主副电源。
有关旋钮初始位置：电压表置２０Ｖ挡，差动放大器增益旋至最小。
实验步骤：1．按图2-11的电路接线。
2．调整传感器的位置，使其处于线性范围的终点距离附近处（与被测体之间的距离为线性终端处附近，目测）。
3．开启主、副电源，调整电桥单元上的电位器Ｗ１，使电压表为零。
重物的重量。
说明：差动放大器的增益适当，视指示而定。
注意事项：砝码重物不得使位移超出线性范围。
做此实验应与电子秤之一、之二相比较。
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涡流传感器频率范围
摘要：
一、涡流传感器的概述
二、涡流传感器的工作原理
三、涡流传感器的频率范围
四、不同频率范围的涡流传感器的应用
五、涡流传感器频率范围的选择
正文：
一、涡流传感器的概述
涡流传感器是一种常用的位移测量传感器，主要通过感应线圈产生的涡流来检测金属物体的位移。
涡流传感器具有响应速度快、精度高、抗干扰能力强等优点，因此在工业生产中得到了广泛的应用。
二、涡流传感器的工作原理
涡流传感器主要由感应线圈、信号处理电路和输出接口等部分组成。
当金属物体靠近感应线圈时，会在线圈中产生涡流。
涡流的变化会引起线圈的电阻变化，从而产生电压信号。
信号处理电路将这个电压信号进行放大、滤波等处理后，输出一个与金属物体位移量相关的标准信号。
三、涡流传感器的频率范围
涡流传感器的频率范围通常分为三个档位：低频、中频和高频。
不同频率范围的涡流传感器具有不同的特性和适用场景。
1.低频涡流传感器：其工作频率范围一般为1-1000Hz，具有响应速度
快、抗干扰能力强等特点。
低频涡流传感器主要应用于金属物体的连续位移测量，如轧钢、纺织等领域。
2.中频涡流传感器：其工作频率范围一般为1000-10000Hz，具有测量精度高、可靠性好等特点。
中频涡流传感器主要应用于金属物体的精确位移测量，如数控机床、汽车制造等领域。
3.高频涡流传感器：其工作频率范围一般为10000-100000Hz，具有测量范围广、抗干扰能力强等特点。
高频涡流传感器主要应用于高速移动金属物体的测量，如航空航天、高速列车等领域。
四、不同频率范围的涡流传感器的应用
不同频率范围的涡流传感器适用于不同的应用场景。
在选择涡流传感器时，需要根据实际测量需求来选择合适的频率范围。
例如，对于连续位移测量的场合，可以选择低频涡流传感器；对于精确位移测量的场合，可以选择中频涡流传感器；对于高速移动物体的测量场合，可以选择高频涡流传感器。
五、涡流传感器频率范围的选择
在实际应用中，选择涡流传感器的频率范围需要考虑以下几个因素：
1.测量对象：根据被测物体的性质，如金属材质、形状、尺寸等，选择合适的涡流传感器。
2.测量范围：根据被测物体的位移范围，选择具有合适测量范围的涡流传感器。
3.响应速度：根据测量系统的实时性要求，选择具有合适响应速度的涡流传感器。
4.抗干扰能力：根据测量环境的干扰程度，如电磁干扰、温度变化等，选
择具有合适抗干扰能力的涡流传感器。
5.成本预算：在满足测量要求的前提下，综合考虑成本预算，选择性价比较高的涡流传感器。