CWY-DO-816002 电涡流传感器介绍

电涡流传感器是一种基于电涡流效应实现物理量测量的非接触式传感器，主要用于测量位移、振动、转速、厚度等参数，广泛应用于电力、石油、化工、冶金、半导体制造等行业。以下是对电涡流传感器的详细介绍：

一、工作原理

电涡流传感器基于法拉第电磁感应原理，当通有交变电流的线圈靠近金属导体时，导体表面会产生感应电流（即电涡流）。该电涡流产生的磁场反作用于原线圈，导致线圈的阻抗发生变化。通过检测这一阻抗变化，可以测量出位移、振动等参数。具体来说，当被测金属导体与探头之间的距离发生变化时，探头中线圈的 Q值（品质因数）也会发生变化，进而引起振荡电压幅度的变化。这一变化经过检波、滤波、线性补偿、放大归一处理后，转化为电压或电流的变化，最终完成机械位移（间隙）到电压（电流）的转换。

CWY-DO-816002 电涡流传感器介绍？ WVD

二、结构组成

电涡流传感器主要由探头、延伸电缆和前置器三部分组成：

探头：包含通有高频交流电的线圈，用于产生交变磁场并感应电涡流。

延伸电缆：通常采用同轴电缆，用于传输探头产生的微弱信号。其内部的屏蔽层能够有效隔离外界电磁干扰，保证信号传输的准确性和稳定性。但需注意，电缆长度会影响传感器性能，过长的电缆可能导致信号衰减和相位偏移。

前置器：是电涡流传感器的信号处理单元，负责接收来自探头的微弱信号，并对其进行放大、滤波、解调等处理，将探头线圈的阻抗变化转换为与被测参数成正比的标准电压或电流信号（如 4-20mA 电流信号或 0-10V 电压信号），以便后续的显示、记录和控制。

三、特点与优势

非接触测量：能够在不与被测物体直接接触的情况下实现实时、动态测量，有效避免了因接触而产生的磨损、干扰等问题，提高了测量的准确性和可靠性。

高精度与高可靠性：具有高线性度、高分辨力，测量精度受材料电磁特性影响，但可通过针对被测物校准来确保准确性。同时，其长期工作可靠性好，适用于恶劣环境。

宽测量范围与快速响应：测量范围宽，灵敏度高，能够快速响应被测参数的变化。

抗干扰能力强：不受油污等介质的影响，能够在复杂工业环境中稳定工作。

四、应用领域

大型旋转机械监测：电涡流传感器是大型旋转机械状态在线监测与故障诊断的重要工具。例如，在汽轮机、水轮机、发电机等设备中，可用于监测轴的径向振动、轴向位移、转速等参数，及时发现设备故障并预防事故发生。

半导体制造设备：在半导体制造过程中，电涡流传感器可用于晶圆的精确定位、厚度测量以及设备振动监测等环节，确保工艺的准确性和一致性，提高产品质量。

其他工业领域：电涡流传感器还广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业，对鼓风机、压缩机、齿轮箱等设备的轴位移、轴振动、轴转速等参数进行在线测量和安全保护。

CWY-DO-816002 电涡流传感器介绍？ WVD

五、局限性

对被测体材质敏感：电涡流传感器的测量精度与被测物体的电导率、磁导率等材料特性密切相关。不同材料的测量难度较大，需针对被测物进行校准。

有效量程较小：普通电涡流传感器的有效量程一般为线圈直径的一半，限制了其测量范围。

电缆长度受限：探头与放大器之间的电缆长度不能随意变化，否则将大大降低传感器的性能。