制上式中的某些参数恒定不变,而只改变其中的一个参数,这样阻抗就成为这个参数的单值函数。特别是在ρ、σ、r、x、t、I、ω恒定不变时,阻抗Z就成为距离X的单值函数。因此,电涡流式传感器完整地看应是一个载流线圈加上金属半导体。Р电涡流传感器的等效电路Р要精确地列出线圈阻抗与线圈到被测体距离等参数之间的函数关系是比较困难。我们可以把金属导体形象地理解为一个短路线圈,它与传感器线圈磁性相联。这样可以得到图2-3所示的等效电路图。线圈与金属导体之间可以定义一个互感系数M,次互感系数随着间距X的缩短而增大。图中R1和L1为线圈的电阻和电感,R2和L2为金属导体的电阻和电感,U为激励电压。Р图2-3Р根据克希霍夫定律,可列出下面的方程:Р (2-1)Р (2-2)Р (2-3)Р传感器线圈的等效阻抗为:Р (2-4)Р线圈的等效电阻和电感为:Р (2-5)Р当被测导体的某些参数发生变化时,可引起涡流式传感器线圈的阻抗Z、电感L和品质因数Q变化,测量Z、L或Q就可求出被测量参数的变化。Р涡流传感器的种类Р电涡流在金属导体内的渗透深度为:Р (2-6)Р说明电涡流在金属导体内的渗透深度与传感器线圈的激励信号频率有关。故电涡流式传感器可分为高频反射式和低频透射式两类。目前高频反射式电涡流传感器应用较广泛。Р高频反射式电涡流传感器Р高频(>lMHz)激励电流产生的高频磁场作用于金属板的表面,由于集肤效应,在金属板表面将形成涡电流。与此同时,该涡流产生的交变磁场又反作用于线圈,引起线圈自感L或阻抗ZL的变化。线圈自感L或阻抗ZL的变化与距离该金属板的电阻率ρ、磁导率μ、激励电流i及角频率ω等有关,若只改变距离δ而保持其它参数不变,则可将位移的变化转换为线圈自感的变化,通过测量电路转换为电压输出。Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р图2-4Р根据等效电路,可列出电路方程组为Р Р(2-7)
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