EPRO电涡流传感器从原理到高精度位移监测的实践

EPRO电涡流传感器从原理到高精度位移监测的实践

EPRO电涡流传感器测量原理

涡流式位移传感器基于‌电涡流效应‌实现非接触式位移测量，其原理融合电磁感应与阻抗变化机制，适用于金属导体的动态或静态位移监测14。具体原理及关键环节如下：

‌一、核心原理‌

‌高频磁场激发‌

传感器探头内置线圈，通过前置器输入高频交变电流（典型频率1–2 MHz），形成交变磁场。

当被测金属导体靠近磁场时，导体表面因电磁感应产生闭合环路的电涡流。

‌涡流反向磁场作用‌

电涡流生成反向磁场，与原磁场叠加，导致探头线圈的等效阻抗（电感、电阻）发生变化。

阻抗变化量与被测导体和探头间距呈非线性关系，需通过标定建立线性对应。

‌信号转换与输出‌

前置器对线圈阻抗变化进行解调、放大和线性补偿，输出标准电压/电流信号（如4–20mA、0–10V）。

输出信号与位移量的关系通过灵敏度参数量化（例如8 mV/μm）。

‌二、关键结构与影响因素‌

‌传感器组件‌

‌探头线圈‌：扁平线圈结构，优化磁场分布以提升测量精度；

‌前置器‌：集成温度补偿模块，降低环境温度漂移（误差<±1% FS）；

‌屏蔽电缆‌：减少电磁干扰对高频信号的影响。

‌被测体特性要求‌

仅适用于导电金属材料（如钢、铝），非导体或弱导电材料无法激发有效涡流；

被测体表面粗糙度、材质电导率及导磁率均影响测量精度，需校准补偿。

‌三、EPRO电涡流传感器动态响应与线性范围‌

‌动态性能‌

响应时间短（微秒级），支持高速位移测量（如旋转机械轴振动监测）；

典型量程0.1–60mm，超量程时信号饱和，需根据应用场景选择合适型号。

‌线性度优化‌

线性范围与线圈直径正相关，大直径线圈扩展量程但降低分辨率；

内置非线性校正算法（如分段拟合），提升全量程内输出一致性。

‌四、EPRO电涡流传感器典型应用适配性‌

‌旋转机械监测‌：汽轮机/燃气轮机轴振动、位移监测（符合API 670标准）；

‌工业自动化‌：精密加工设备刀具磨损检测、机器人关节位置反馈；

‌高温场景‌：耐高温探头（如200℃型号PR9268/60）适配燃气轮机高温段监测。

涡流式位移传感器通过电磁场与金属导体的相互作用实现高精度非接触测量，其性能受探头设计、信号处理算法及环境补偿技术的综合影响

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EPRO电涡流传感器支持技术选型