什么是涡流传感器?涡流/电容式传感器在检测技术方面存在哪些区别?

涡流传感器有多种不同的类型，比如单线圈涡流传感器、多线圈涡流传感器等。为增进大家对涡流传感器的认识，本文将对涡流传感器以及涡流传感器和电容式传感器的检测技术区别予以介绍。如果你对涡流传感器具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、涡流传感器

涡流传感器是一种基于电磁感应原理的非接触式传感器，广泛应用于各种工业自动化、精密测量和检测领域。

涡流传感器的工作原理基于法拉第电磁感应定律和楞次定律。当导体中通过交变电流时，会在导体周围产生交变磁场。这个交变磁场会在线圈附近的导体中产生感应电流，称为涡流。涡流的大小与线圈中电流的频率、导体的电导率、磁导率以及线圈与导体之间的距离有关。

涡流传感器通常由一个激励线圈和一个检测线圈组成。激励线圈通以交变电流，产生交变磁场。当线圈靠近导体时，导体中产生涡流，这个涡流又会产生一个与激励磁场相反的磁场。检测线圈感应到这个磁场的变化，将变化转换为电信号输出。

根据激励线圈和检测线圈的配置方式，涡流传感器可分为以下几种类型：

1、单线圈涡流传感器 ：只有一个线圈，同时用于激励和检测。

2、双线圈涡流传感器 ：激励线圈和检测线圈分开，可以减少干扰，提高测量精度。

3、多线圈涡流传感器 ：使用多个线圈，可以进行更复杂的测量和分析。

二、涡流传感器、电容式传感器检测技术有什么区别

(一)传感器的结构

首先需要了解的是电容式传感器和涡流传感器之间的区别，我们必须首先查看它们的结构。电容式探头的中心是检测元件。这块不锈钢会产生电场，该电场用于检测到目标的距离。保护环和检测元件被绝缘层隔开，并且保护环也由不锈钢制成。保护环围绕检测元件并将电场聚焦在目标上。一些电子组件连接到检测元件和保护环。所有这些内部组件都被绝缘层包围，并封装在不锈钢外壳中。外壳连接到电缆的接地屏蔽层。

电涡流探头的主要功能部分是感应线圈。这是探头末端附近的线圈。交流电通过线圈以产生交变磁场。该磁场用于检测到目标的距离。线圈用塑料和环氧树脂密封并安装在不锈钢外壳中。因为涡流传感器的磁场不像电容传感器那样容易聚焦。在涡流传感器的探头上，覆盖有环氧树脂的线圈从钢制外壳中伸出，以允许整个感应磁场与目标接合。

(二)传感器光斑尺寸，目标尺寸和测量范围

非接触式传感器探头的感测区域在一定区域内与目标接合。该区域的尺寸称为光斑尺寸。目标必须大于光点尺寸，否则需要特殊校准。光斑尺寸始终与探头直径成正比。对于电容式传感器和涡流传感器，探头直径和光斑尺寸之间的比率存在显着差异。这些不同的光斑尺寸将导致不同的最小目标尺寸要求。

电容传感器使用电场进行检测。电场通过保护环聚焦在探头上，这导致光点尺寸比检测元件的直径大30%。检测范围与检测元件直径的典型比率为1：8。这意味着对于每个量程单位，检测元件的直径必须大八倍。例如，一个500µm的检测范围需要一个4000µm(4mm)的检测元件直径。该比率用于典型的校准。高分辨率和扩展范围的校准将改变该比率。

涡流传感器使用的磁场完全围绕探头的末端。这将产生较大的感应场，从而导致光斑尺寸约为探头感应线圈直径的三倍。对于涡流传感器，检测范围与感应线圈直径的比率为1：3。这意味着对于每个量程单位，线圈直径必须大三倍。在这种情况下，对于500µm的相同检测范围，只需要一个直径为1500µm(1.5mm)的涡流传感器探头即可。选择检查技术时，请考虑目标尺寸。较小的目标可能需要电容传感器。如果目标尺寸必须小于传感器的光斑尺寸，则特殊的校准可能能够补偿固有的测量误差。

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