傳chuan感gan器qi探tan頭tou裏li有you小xiao型xing線xian圈quan，由you控kong製zhi器qi控kong製zhi產chan生sheng震zhen蕩dang電dian磁ci場chang，當dang接jie近jin被bei測ce體ti時shi，被bei測ce體ti表biao麵mian會hui產chan生sheng感gan應ying電dian流liu，而er產chan生sheng反fan向xiang的de電dian磁ci場chang。這zhe時shi電dian渦wo流liu傳chuan感gan器qi根gen據ju反fan向xiang電dian磁ci場chang的de強qiang度du來lai判pan斷duan與yu被bei測ce體ti之zhi間jian的de距ju離li。注zhu意yi：電渦流傳感器要求被測體必須是導體。

 

　　

 

 

 

當接通傳感器係統電源時，在前置器內會產生一個高頻信號，該信號通過電纜送到探頭的頭部，在頭部周圍產生交變磁場H1。

　　

如果在磁場H1的範圍沒有金屬導體接近，則發射到這一範圍內的能量都會被釋放；反之
，如果有金屬導體接近探頭頭部

，則交變磁場H1將在導體的表麵產生電渦流場，該電渦流場也會產生一個方向與H1相反的交變磁場H2。

　　

由於H2的de反fan作zuo用yong，就jiu會hui改gai變bian探tan頭tou頭tou部bu線xian圈quan高gao頻pin電dian流liu的de幅fu度du和he相xiang位wei
，即ji改gai變bian了le線xian圈quan的de有you效xiao阻zu抗kang。這zhe種zhong變bian化hua與yu電dian渦wo流liu效xiao應ying有you關guan，也ye與yu靜jing磁ci學xue效xiao應ying有you關guan（與金屬導體的電導率、磁導率、幾何形狀、線圈幾何參數、激勵電流頻率以及線圈到金屬導體的距離參數有關）。

 

　　

 

假定金屬導體是均質的，其性能是線形和各向同性的

，則線圈——金屬導體係統的磁導率u、電導率σ、尺寸因子r、線圈與金屬導體距離δ線圈激勵電流I和頻率ω等參數來描述。因此線圈的阻抗可用函數Z=F（u，σ，r，δ，I，ω）來表示。

　　

如果控製u
，σ，r，I
，ω恒定不變，那麼阻抗Z就成為距離的單值函數，由麥克斯韋爾公式
，可以求得此函數為一非線形函數，其曲線為“S”型曲線，在一定範圍內可以近似為一線形函數。

　　

通過前置器電子線路的處理，將線圈阻抗Z的變化，即頭部體線圈與金屬導體的距離δ的(de)變(bian)化(hua)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)電(dian)壓(ya)或(huo)電(dian)流(liu)的(de)變(bian)化(hua)。輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)的(de)大(da)小(xiao)隨(sui)探(tan)頭(tou)到(dao)被(bei)測(ce)體(ti)表(biao)麵(mian)之(zhi)間(jian)的(de)間(jian)距(ju)而(er)變(bian)化(hua)，電(dian)渦(wo)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)就(jiu)是(shi)根(gen)據(ju)這(zhe)一(yi)原(yuan)理(li)實(shi)現(xian)對(dui)金(jin)屬(shu)物(wu)體(ti)的(de)位(wei)移(yi)

、振動等參數的測量。

 

　　

 

一般來說
，傳感器線圈的阻抗
、電感和品質因數的變化與導體的幾何形狀、導電率和磁導率有關。也與線圈的幾何參數
、電流的頻率以及線圈到被測導體間距有關。

　　

如果控製上述參數中的一個參數改變，其餘的不變，那麼就可以構成測位移
、測溫度
、測硬度等的各種傳感器。

　　

 

 

 

 

 

電渦流式傳感器結構比較簡單，主要由一個安置在探頭殼體的扁平圓形線圈構成。

　　

　　

電渦流傳感器通過電渦流效應原理
，準確測量被測體與探頭端麵的相對位置
，其特點是長期工作可靠性好
、靈敏度高、抗幹擾能力強

、非接觸測量
、響應速度快
、不受油水等介質的影響，常被用於對大型旋轉機械的軸位移
、軸振動、軸轉速等參數進行長期實時監測，可以分析出設備的工作狀況和故障原因，有效地對設備進行保護及預維修。

 

1、電渦流位移傳感器能測量被測體(必須是金屬導體)與探頭端麵的相對位置。

　　

2、電渦流位移傳感器長期工作可靠性好、靈敏度高
、抗幹擾能力強、非接觸測量、響應速度快、不受油水等介質的影響，常被用於對大型旋轉機械的軸位移
、軸振動
、軸轉速等參數進行長期實時監測，可以分析出設備的工作狀況和故障原因，有效地對設備進行保護及進行預測性維修。

　　

3、從轉子動力學、軸承學的理論上分析
，大型旋轉機械的運行狀態主要取決於其核心——轉軸
，而電渦流位移傳感器能直接測量轉軸的狀態
，測量結果可靠
、可信。

　　

　　

按照電渦流在導體內的貫穿情況,此傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類,但從基本工作原理上來說仍是相似的。

　　

 

　　

 

高頻(>lMHz)激(ji)勵(li)電(dian)流(liu)，產(chan)生(sheng)的(de)高(gao)頻(pin)磁(ci)場(chang)作(zuo)用(yong)於(yu)金(jin)屬(shu)板(ban)的(de)表(biao)麵(mian)
，由(you)於(yu)集(ji)膚(fu)效(xiao)應(ying)
，在(zai)金(jin)屬(shu)板(ban)表(biao)麵(mian)將(jiang)形(xing)成(cheng)渦(wo)電(dian)流(liu)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)，該(gai)渦(wo)流(liu)產(chan)生(sheng)的(de)交(jiao)變(bian)磁(ci)場(chang)又(you)反(fan)作(zuo)用(yong)於(yu)線(xian)圈(quan)

，引(yin)起(qi)線(xian)圈(quan)自(zi)感(gan)L或阻抗ZL的變化，其變化與距離
、金屬板的電阻率ρ
、磁導率μ、激勵電流i，及角頻率ω等有關
，若隻改變距離δ而er保bao持chi其qi他ta係xi數shu不bu變bian，則ze可ke將jiang位wei移yi的de變bian化hua轉zhuan換huan為wei線xian圈quan自zi感gan的de變bian化hua
，通tong過guo測ce量liang電dian路lu轉zhuan換huan為wei電dian壓ya輸shu出chu。高gao頻pin反fan射she式shi渦wo流liu傳chuan感gan器qi多duo用yong於yu位wei移yi測ce量liang。

　　

 

　　

 

低頻透射式渦流傳感器多用於測定材料厚度。發射線圈W1和接收線圈W2分別放在被測材料G的上下，低頻電壓e1加到線圈W1的兩端後，在周圍空間產生一交變磁場
，並在被測材料G中產生渦流i

，此渦流損耗了部分能量
，使貫穿W2的磁力線減少，從而使W2產生的感應電勢e2減小。e2的大小與G的厚度及材料性質有關，實驗證明，e2隨材料厚度h增加按負指數規律減小。因而按e2的變化便可測得材料的厚度。

　　

　　

利(li)用(yong)電(dian)渦(wo)流(liu)式(shi)變(bian)換(huan)元(yuan)件(jian)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)時(shi)，為(wei)了(le)得(de)到(dao)較(jiao)強(qiang)的(de)電(dian)渦(wo)流(liu)效(xiao)應(ying)，通(tong)常(chang)激(ji)磁(ci)線(xian)圈(quan)工(gong)作(zuo)在(zai)較(jiao)高(gao)頻(pin)率(lv)下(xia)，所(suo)以(yi)信(xin)號(hao)轉(zhuan)換(huan)電(dian)路(lu)主(zhu)要(yao)有(you)調(tiao)幅(fu)電(dian)路(lu)和(he)調(tiao)頻(pin)電(dian)路(lu)兩(liang)種(zhong)。

　　

調幅式(AM)電路

 

　

 

調頻式(FM)電路

 

　　

 

當電渦流線圈與被測體的距離x改變時，電渦流線圈的電感量L也隨之改變，引起LC振蕩器的輸出頻率變化，此頻率可直接用計算機測量。

　　

 

　

 

電渦流傳感器係統廣泛應用於電力

、石油、化工、冶金等行業和一些科研單位。對汽輪機

、水輪機
、鼓風機、壓縮機、空分機、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉機械軸的徑向振動
、軸向位移、鍵相器、軸轉速、脹差、偏心
、以及轉子動力學研究和零件尺寸檢驗等進行在線測量和保護。

 

　

 

　　

對於許多旋轉機械，包括蒸汽輪機、燃汽輪機、水輪機、離心式和軸流式壓縮機、lixinbengdeng
，zhouxiangweiyishiyigeshifenzhongyaodexinhao，guodadezhouxiangweiyijianghuiyinqiguodadejigousunhuai。zhouxiangweiyideceliang，keyizhishixuanzhuanbujianyugudingbujianzhijiandezhouxiangjianxihuoxiangduishunshideweiyibianhua
，yongyifangzhijiqidepohuai。

　　

軸向位移是指機器內部轉子沿軸心方向，相對於止推軸承二者之間的間隙而言。有些機械故障，也可通過軸向位移的探測，進行判別：1
、止推軸承的磨損與失效；2、平衡活塞的磨損與失效；3、止推法蘭的鬆動
；4
、 聯軸節的鎖住等。

　　

軸向位移（軸向間隙）的(de)測(ce)量(liang)，經(jing)常(chang)與(yu)軸(zhou)向(xiang)振(zhen)動(dong)弄(nong)混(hun)。軸(zhou)向(xiang)振(zhen)動(dong)是(shi)指(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)探(tan)頭(tou)表(biao)麵(mian)與(yu)被(bei)測(ce)體(ti)，沿(yan)軸(zhou)向(xiang)之(zhi)間(jian)距(ju)離(li)的(de)快(kuai)速(su)變(bian)動(dong)
，這(zhe)是(shi)一(yi)種(zhong)軸(zhou)的(de)振(zhen)動(dong)，用(yong)峰(feng)峰(feng)值(zhi)表(biao)示(shi)。它(ta)與(yu)平(ping)均(jun)間(jian)隙(xi)無(wu)關(guan)。有(you)些(xie)故(gu)障(zhang)可(ke)以(yi)導(dao)致(zhi)軸(zhou)向(xiang)振(zhen)動(dong)。例(li)如(ru)壓(ya)縮(suo)機(ji)的(de)踹(chuai)振(zhen)和(he)不(bu)對(dui)中(zhong)即(ji)是(shi)。

　　

　　

celiangjingxiangzhendong
，keyiyoutakandaozhouchengdegongzuozhuangtai
，haikeyikandaozhuanzidebupingheng，buduizhongdengjixieguzhang。keyitigongduiyuxialieguanjianhuojichujixiejinxingjixiezhuangtaijiancesuoxuyaodexinxi：1
、工業透平，蒸汽/燃汽；2、壓縮機，空氣/特殊用途氣體
，徑向/軸向
；3、膨脹機
；4
、動力發電透平，蒸汽/燃汽/水利；5
、電動馬達
、發電機 ；6、勵磁機；7、齒輪箱；8、泵；9
、風扇、風機
；10

、往複式機械。

　　

振動測量同樣可以用於對一般性的小型機械進行連續監測。可為如下各種機械故障的早期判別提供了重要信息：

　　

　　

　　

偏心是在低轉速的情況下，電渦流傳感器係統可以對軸彎曲程度的測量，這種彎曲可由下列情況引起：

　　

1、原有的機械彎曲 ·臨時溫升導致的彎曲 ·在靜止狀態下
，必然有些向下彎曲，有時也叫重力彎曲，外力造成的彎曲。

　　

2
、偏心的測量，對於評價旋轉機械全麵的機械狀態，是非常重要的。特別是對於裝有透平監測儀表係統（TSI）的de汽qi輪lun機ji

，在zai啟qi動dong或huo停ting機ji過guo程cheng中zhong
，偏pian心xin測ce量liang已yi成cheng為wei不bu可ke少shao的de測ce量liang項xiang目mu。它ta使shi你ni能neng看kan到dao由you於yu受shou熱re或huo重zhong力li所suo引yin起qi的de軸zhou彎wan曲qu的de幅fu度du。轉zhuan子zi的de偏pian心xin位wei置zhi
，也ye叫jiao軸zhou的de徑jing向xiang位wei置zhi，它ta經jing常chang用yong來lai指zhi示shi軸zhou承cheng的de磨mo損sun，以yi及ji加jia載zai荷he的de大da小xiao。如ru由you不bu對dui中zhong導dao致zhi的de那na種zhong情qing況kuang，它ta同tong時shi也ye用yong來lai決jue定ding軸zhou的de方fang位wei角jiao，方fang位wei角jiao可ke以yi說shuo明ming轉zhuan子zi是shi否fou穩wen定ding。

　　

　　

對dui於yu汽qi輪lun發fa電dian機ji組zu來lai說shuo

，在zai其qi啟qi動dong和he停ting機ji時shi，由you於yu金jin屬shu材cai料liao的de不bu同tong
，熱re膨peng脹zhang係xi數shu的de不bu同tong，以yi及ji散san熱re的de不bu同tong
，軸zhou的de熱re膨peng脹zhang可ke能neng超chao過guo殼ke體ti膨peng脹zhang；有可能導致透平機的旋轉部件和靜止部件（如機殼、噴嘴

、台座等）的相互接觸
，導致機器的破壞。因此脹差的測量是非常重要的。

　　

　　

對(dui)於(yu)所(suo)有(you)旋(xuan)轉(zhuan)機(ji)械(xie)而(er)言(yan)
，都(dou)需(xu)要(yao)監(jian)測(ce)旋(xuan)轉(zhuan)機(ji)械(xie)軸(zhou)的(de)轉(zhuan)速(su)
，轉(zhuan)速(su)是(shi)衡(heng)量(liang)機(ji)器(qi)正(zheng)常(chang)運(yun)轉(zhuan)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)指(zhi)標(biao)。而(er)電(dian)渦(wo)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)測(ce)量(liang)轉(zhuan)速(su)的(de)優(you)越(yue)性(xing)是(shi)其(qi)它(ta)任(ren)何(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)測(ce)量(liang)沒(mei)法(fa)比(bi)的(de)，它(ta)既(ji)能(neng)響(xiang)應(ying)零(ling)轉(zhuan)速(su)，也(ye)能(neng)響(xiang)應(ying)高(gao)轉(zhuan)速(su)，抗(kang)幹(gan)擾(rao)性(xing)能(neng)也(ye)非(fei)常(chang)強(qiang)。

　　

旋轉測量通常有以下幾種傳感器可選：電渦流轉速傳感器
、無源磁電轉速傳感器、有源磁電轉速傳感器等。具有需要選擇那類傳感器，則要根據轉速測量的要求轉速等，（轉速發生裝置有以下幾種：用標準的漸開的線齒數（M1～M5）作轉速發生信號，在轉軸上開一鍵槽
、在轉軸在轉軸上開孔眼
、在軸轉上凸鍵等轉速發生信號裝置。

　　

　　

對dui使shi用yong滾gun動dong軸zhou承cheng的de機ji器qi預yu測ce性xing維wei修xiu很hen重zhong要yao。探tan頭tou安an裝zhuang在zai軸zhou承cheng外wai殼ke中zhong，以yi便bian觀guan察cha軸zhou承cheng外wai環huan。由you於yu滾gun動dong元yuan件jian在zai軸zhou承cheng旋xuan轉zhuan時shi
，滾gun動dong元yuan件jian與yu軸zhou承cheng有you缺que陷xian的de地di方fang相xiang碰peng撞zhuang時shi，外wai環huan會hui產chan生sheng微wei小xiao變bian形xing。監jian測ce係xi統tong可ke以yi監jian測ce到dao這zhe種zhong變bian形xing信xin號hao，當dang信xin號hao變bian形xing時shi意yi味wei著zhe發fa生sheng了le故gu障zhang，如ru滾gun動dong元yuan件jian的de裂lie紋wen缺que陷xian或huo者zhe軸zhou承cheng環huan的de缺que陷xian等deng，還hai可ke以yi測ce量liang軸zhou承cheng內nei環huan運yun行xing狀zhuang態tai，經jing過guo運yun算suan可ke以yi測ce量liang軸zhou承cheng打da滑hua度du。

　　

　　

隨著自動投幣機的廣泛使用
，社會上一些不法分子該意地研究現有硬幣的形態
、材質

，並依此製造出能以假亂真的偽幣，這些偽幣流入市場後導致了自動投幣機不能正常工作，給相關部門造成經濟損失。

 

　　

 

我國硬幣的種類繁多，這給硬幣的防偽、識別帶來相當大的難度
，硬幣識別的主要技術問題是硬幣的檢測方法，核心是檢測傳感器性能的優劣。

 

　

 

硬幣識別係統的原理框圖如圖所示，其基本工作過程為：dangyingbitongguodianwoliuchuanganqishihuizaiqizhongchanshengxiangyingdedianwoliu，xinhaotiaoliyujiancedianlutongguoshidangbianhuan，jiangdianwoliuxinxizhuanhuanchengxiangyingdeshuzilianggongdanpianjijinxingshishifenxichuli。danpianjidechulijieguoyongyukongzhiyingbijishukongzhidianlujishengguangbaojingdianludegongzuo，wanchengduiyingbideshibierenwu。

 

　

 

由電渦流傳感器為檢測元件構成的硬幣識別係統
，是針對我國目前發行的1元硬幣的金屬原材料專門設計的。

　　

當(dang)硬(ying)幣(bi)通(tong)過(guo)投(tou)幣(bi)入(ru)口(kou)進(jin)入(ru)投(tou)幣(bi)機(ji)的(de)路(lu)徑(jing)時(shi)
，電(dian)渦(wo)流(liu)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)利(li)用(yong)磁(ci)路(lu)中(zhong)磁(ci)阻(zu)變(bian)化(hua)
，並(bing)在(zai)置(zhi)於(yu)其(qi)中(zhong)的(de)導(dao)體(ti)內(nei)產(chan)生(sheng)電(dian)流(liu)，這(zhe)種(zhong)電(dian)流(liu)的(de)流(liu)線(xian)在(zai)金(jin)屬(shu)導(dao)體(ti)內(nei)是(shi)閉(bi)合(he)的(de)(所以叫做渦流，或稱電渦流)。

　　

此(ci)電(dian)流(liu)還(hai)會(hui)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)交(jiao)變(bian)磁(ci)場(chang)來(lai)阻(zu)礙(ai)外(wai)磁(ci)場(chang)的(de)變(bian)化(hua)。從(cong)其(qi)能(neng)量(liang)角(jiao)度(du)來(lai)看(kan)，因(yin)為(wei)在(zai)被(bei)測(ce)導(dao)體(ti)內(nei)存(cun)在(zai)電(dian)渦(wo)流(liu)損(sun)耗(hao)也(ye)會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)效(xiao)應(ying)，因(yin)此(ci)它(ta)既(ji)會(hui)產(chan)生(sheng)焦(jiao)耳(er)熱(re)，又(you)要(yao)產(chan)生(sheng)磁(ci)滯(zhi)損(sun)耗(hao)，造(zao)成(cheng)交(jiao)變(bian)磁(ci)場(chang)能(neng)量(liang)的(de)損(sun)失(shi)。這(zhe)些(xie)能(neng)量(liang)的(de)損(sun)耗(hao)會(hui)使(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)等(deng)效(xiao)電(dian)抗(kang)、等效電感和品質因數值發生變化。

　　

假如使得傳感器與被測導體間的距離保持不變
，則傳感器的輸出參數將與被測導體材料的電導率、cidaolvchenghanshuguanxi。dangxianquanyujinshudaotizhijiandejuliguding，chuanganqishuchuxinhaodepinlvzhiyucichangzhongdejinshudaoticailiaodeguyouxingzhiyouguan，jixinhaopinlvshouxianquandiangandeyingxiang。

　　

當dang硬ying幣bi靠kao近jin線xian圈quan時shi
，電dian感gan將jiang發fa生sheng變bian化hua，則ze正zheng弦xian波bo頻pin率lv也ye必bi將jiang發fa生sheng相xiang應ying的de變bian化hua。因yin此ci信xin號hao頻pin率lv的de變bian化hua反fan映ying了le硬ying幣bi的de材cai質zhi特te征zheng，所suo以yi可ke以yi通tong過guo測ce量liang傳chuan感gan器qi信xin號hao的de頻pin率lv來lai獲huo得de分fen辨bian真zhen假jia、幣值的依據。利用這個關係可以用來測量金屬材料的電導率
、磁導率等參數。

　　

這些參數與導體的材質

、幾ji何he形xing狀zhuang等deng因yin數shu有you著zhe一yi定ding的de關guan係xi。找zhao出chu不bu同tong金jin屬shu材cai質zhi和he體ti積ji對dui係xi統tong磁ci場chang信xin息xi的de影ying響xiang大da小xiao而er產chan生sheng的de微wei弱ruo差cha異yi

，經jing信xin號hao調tiao理li電dian路lu將jiang這zhe些xie信xin號hao進jin行xing處chu理li
，之zhi後hou通tong過guo單dan片pian微wei型xing計ji算suan機ji對dui所suo采cai集ji數shu據ju的de智zhi能neng分fen析xi，就jiu能neng完wan成cheng對dui金jin屬shu硬ying幣bi的de識shi別bie。

　　

 

　　

 

電磁爐是我們日常生活中必備的家用電器之一，渦流傳感器是其核心器件之一，高頻電流通過勵磁線圈
，產生交變磁場;在鐵質鍋底會產生無數的電渦流，使鍋底自行發熱，燒開鍋內的食物。

　　

 

　　

 

　　

接近開關又稱無觸點行程開關。它能在一定的距離(幾毫米至幾十毫米)內檢測有無物體靠近。

 

 

當物體接近到設定距離時，就可發出“動作”信號。接近開關的核心部分是“感辨頭”，它對正在接近的物體有很高的感辨能力。這種接近開關隻能檢測金屬。

 

本文來源於傳感器技術。