电涡流位移测量技术深度解密
在强电磁干扰、油污弥漫、高温高压的工业炼狱中，依然能精准捕捉微米级位移的“火眼金睛”，非电涡流位移传感器莫属！
磁悬浮轴承（AMB）、高速旋转机械、航空发动机、精密制造...在这些对位移测量精度、可靠性和环境适应性要求近乎苛刻的领域，磁电涡流位移测量技术以其独特的魅力，牢牢占据着不可替代的地位。它如同穿透钢铁的“魔眼”，无视恶劣环境，直击微小的位移变化。本文将深入剖析这一技术的核心原理、鲜明特点及其关键应用要点。
一、电涡流位移传感器：原理探秘
电涡流位移传感器（Eddy Current Displacement Sensor）的核心工作原理建立在电磁感应和涡流效应之上，其工作过程堪称一场精妙的电磁“探戈”：
- 高频磁场生成： 传感器探头内部通常包含一个精密的扁平线圈（有时是多个线圈构成差动结构）。当传感器接入高频交流电（通常在100 kHz 到 5 MHz 范围内）时，线圈周围产生高频交变磁场（Φ1）。
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涡流感应： 当这个高频磁场靠近导电的金属被测靶面（例如磁悬浮轴承的转子、旋转轴的表面）时，根据法拉第电磁感应定律，变化的磁场会在靶材内部感应出闭合的环形电流——这就是电涡流（Eddy Current）。
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反作用磁场生成： 这些感应的涡流本身也会产生一个新的、方向与原磁场相反的交变磁场（Φ2）（楞次定律：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因）。
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线圈阻抗改变： 涡流产生的反磁场Φ2会抵消部分探头线圈产生的原磁场Φ1，导致探头线圈的有效磁通量发生变化。根据电磁学原理，线圈的等效阻抗（Z） 会随之改变。这个阻抗变化体现在线圈的电感（L） 和等效电阻（R） 的变化上。
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位移-阻抗映射： 关键点在于：探头线圈与导电靶面之间的距离（d） 直接影响靶材内涡流的强度及其产生的反磁场强度。
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距离d减小： 耦合增强 → 涡流强度增大 → 反磁场Φ2增强 → 对原磁场Φ1的抵消作用更强 → 线圈阻抗变化（通常是电感L减小，等效电阻R增大）更显著。
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