电动给水泵转速轴向位移探头JK800611-10-01-10，JK800608-10-01-10：

在离线圈(电涡流传感器)1某一距离d(可变)处有一块金属板导体(被测体)2。当线圈中通以频率为 的高频交变电流i 时，线圈周围便产生一高频交变的磁场 。在此磁场范围的金属板内便会产生高频感应电流i。，由于这种电流在导体内呈闭合旋涡形状，故称之为涡流。同时，此电涡流也将产生一个交变磁场 。根据有关电磁定律，电涡流磁场总是抵抗原磁场的存在，使导体内产生电涡流损耗，并引起原边线圈的等效电感L、等效阻抗z和品质因素Q降低。

电感量L的变化大小与线圈的外形尺寸r、被测距离d、金属体材料的电阻率ρ、磁导率μ、激励电流i及激励电流角频率ω等因素有关，即对的传感器探头，若金属导体为某一均质材料，激励电流是稳频稳幅的，则r，ρ、μ、ω、i均为定值，L仅与被测距离d有关，即等效电感L的变化可近似认为是距离d变化的单值函数。

事实上，金属导体内的涡流难以直接测量，但涡流所产生的磁场对原激励磁场产生影响，使原边线圈的等效电感L、等效阻抗Z和品质因素Q发生变化。

探头内绕有线圈，该线圈与前置放大器内的振荡电路构成高频振荡回路。电涡流传感器工作时在被测金属表面产生电涡流效应，当探头与被测金属面之间的距离变化时，金属表面上的涡流所产生的磁场使探头与前置器所构成的振荡器的阻抗发生变化，所以探头与被测表面距离变化可以通过探头线圈阻抗的变化来测量。电涡流检测的工作原理是检测激励线圈磁场和感应涡流磁场之间的交互作用。当敏感线圈通入交流电流时，线圈周围就会产生交变磁场，如图1（a），如果此时将金属导体耙材移入此交变磁场中，耙材表面就会感应出电涡流，而此电涡流又会产生一个磁场，该磁场的方向与原线圈磁场的方向正好相反，而减弱了原磁场。

图1 涡流检测的原理

传感器通常有两种检测方法。一种是单线圈检测的方法，通过检测敏感线圈阻抗的变化来反映磁场的变化情况。线圈的等效阻抗z一般可表示为函数：

Z=F（σ，μ，f，x，r）

式中：σ，μ分别是被测金属导体的电导率和磁导率；f是激励信号的频率；x是线圈与金属导体的距离；r是线圈的尺寸因子，与线圈的结构、形状以及尺寸相关。

可见，线圈阻抗的变化完整而且地反映了被测金属导体的电涡流效应。实际检测时，对不需要的影响因素加以控制，就可以实现对上式中某个相关量的检测。作为接近式传感器，线圈到金属耙材之间的距离与线圈的阻抗直接相关，而检测金属表面或近表面的缺陷时，缺陷的存在将引起被测导体电导率和磁导率的变化，进而使线圈的阻抗参数发生改变。

另一种方法是双线圈检测，如图1（b），通过使用另外一个线圈作为检测线圈，检测这两个磁场的叠加效果。根据法拉第电磁感应定律，检测线圈中将会产生一个感应电动势：

式中：ψ是通过线圈的交变磁场的磁通量；n是线圈的绕线圈数。

通过测量检测线圈中产生的电压即可非常容易地得到磁场的变化情况。

传感器的规范要求：

• 探头延伸电缆在-20℃～150℃，前置器在-20℃～+85℃；相对湿度95[%]环境中。在室温22℃，被测体材料为AISI4140(42CrMoA钢),电源-24VDC（电源输出电流不小于50mA，纹波小于10mV），负载10KΩ条件下，系统满足：

  供电电压每变化1V，输出变化小于1.8mV。

  前置放大器功耗不大于12mA。

  输出阻抗不大于10欧，输出电流50mA(输出方式出恒流外)，驱动信号电缆长度300m。

  频率响应DC 0～10KHz；(对Ф3、Ф5、Ф8、Ф10而言，在0～-3dB，300米接线条件下测试)

  线性误差±1[%]（包括互换性误差在内，φ3mm、φ4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm、φ11mm、φ14mm探头规格而言）

  线性量程、线性范围、线性误差、被测面积

  探头直径(mm) 线性量程（mm） 线性起始点（mm） 线性误差 被测面积（mm）