由法拉第电磁感应原理可知：当一个块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，这种电流叫作电涡流，这种现象叫作电涡流效应。根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流式传感器。电涡流式传感器就是把一个扁平线圈置于金属导体附近，当线圈中通以交变电流i1时，线圈周围空间产生交变磁场H1，当金属导体靠近交变磁场时，导体内部就会产生涡流i2，这个涡流同样产生反抗H1的交变磁场H2，如图4-10所示。

图4-10　电涡流式传感器原理图

提　醒

形成电涡流必须具备两个条件：①存在交变磁场；②导电体处于交变磁场中。1.电涡流式传感器的基本结构

电涡流式传感器的基本结构主要由线圈和框架组成。根据线圈在框架上的安置方法，传感器的结构可分为两种形式：一种是单独绕成一只无框架的扁平圆形线圈，用胶水将此线圈粘接于框架的顶部，如图4-11所示的CZF3型电涡流式传感器；另一种是在框架的接近端面处开一条细槽，用导线在槽中绕成一只线圈，如图4-12所示的CZF1型电涡流式传感器。

图4-11　CZF3型电涡流式传感器

1—壳体；2—框架；3—线圈；4—保护套；5—填料；6—螺母；7—电缆(www.daowen.com)

图4-12　CZF1型电涡流式传感器

1—电涡流线圈；2—前端壳体；3—位置调节螺钉；4—信号处理电路；5—夹持螺母；
6—电源指示灯；7—阈值指示灯；8—输出屏蔽电缆线；9—电缆插头

2.电涡流式传感器的基本类型

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，所以电涡流式传感器可分为高频反射式和低频透射式两类，如图4-13所示。目前，高频反射式电涡流传感器应用较广泛。

高频（大于1MHz）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电涡流。与此同时，该电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。L或ZL的变化与金属板的距离h、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h而保持其他参数不变，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输出电压。高频反射式涡流传感器多用于位移测量。

图4-13　电涡流式传感器