电涡流位移传感器的工作原理

电涡流位移传感器利用感应涡流原理，可以在一定范围内有效地测量位移或距离的变化。当金属被测物体靠近探头时，根据位移或距离不同，电涡流位移传感器输出不同的电压，从而对照算出位移的变化量。 

电涡流位移传感器主要由探头、前置器、连接电缆三部分构成。探头内置线圈，使用与接近开关类似。前置器通常使用盒式密封设计，前置器电路主要包括振荡电路、电压检测电路、放大器三部分，电压型电涡流位移传感器的前置器一般引出5个接线端子，即电源正+12VDC（或+24 V DC）、电源负、输出正OUT+、输出负OUT-、接地GND。连接电缆两端分别接探头和前置器。

电涡流位移传感器的工作机理如下：前置器内部的振荡电路产生高频振荡电流，该高频振荡电流经连接电缆进入探头内置线圈，探头由此产生高频变化的磁场。当金属被测物体靠近探头的较近位置时，金属被测物体产生涡流。涡流再生涡流磁场，磁力线方向与探头线圈相反，由此改变了探头的阻抗，引起振荡电路的振荡电压幅值发生变化。变化后的振荡电压经电压检测电路并滤波放大后，形成输出电压。由此可见，位移变化引起输出电压变化就是电涡流位移传感器的工作机理。 

电涡流效应和多项参数有关，如金属被测物体的电导率、磁导率、探头线圈直径、探头与金属被测物体的距离、振荡频率等。在电涡流位移传感器中，探头直径对量程、分辨率有着重要影响。表1以嘉可JK型电涡流位移传感器的参数为例，列举了不同探头直径的量程、分辨率、线性误差。由表1数据可见，探头直径越大，量程越大，但分辨率越低，线性误差越大。
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