浙泸大望宁波理工学院 一传感器与检测技术一 (2)负载等效电路与阻抗特性 临近高频电感线圈L一侧的金属板表面感应的涡流对L 的反射作用，可以用图3.35所示的等效电路来说明 线圈的电感和 互感系数 电阻 涡流 高频激励信号 金属导体的电 感和电阻 图3.3.5涡流传感器负载等效电路 11
—传感器与检测技术— 11 （2）负载等效电路与阻抗特性 临近高频电感线圈L一侧的金属板表面感应的涡流对L 的反射作用，可以用图3.3.5所示的等效电路来说明 图3.3.5 涡流传感器负载等效电路 线圈的电感和 电阻 金属导体的电 感和电阻 高频激励信号 互感系数 涡流
洲产大望宁波理工学院 一传感器与检测技术一 根据基尔霍夫定律，由等效电路可写出两个电压平衡方程 式： R i+jol i-joM iz =U (3.3.2) -j@M1+R2 12+j@L2 12 =0 求出受金属影响后空心线圈的等效阻抗为 瑞外 R =R。+joL 12
—传感器与检测技术— 12 根据基尔霍夫定律，由等效电路可写出两个电压平衡方程 式： − + + = + − = • • • • • • • 1 2 2 2 2 0 1 1 1 1 2 1 j M I R I j L I R I j L I j M I U ( ) ( ) + + − + = = + • • 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 1 1 1 R L M L R j L R L M R I U Z P LP = R + j （3.3.2） 求出受金属影响后空心线圈的等效阻抗为
浙泸大望宁波理工学院 一传感器与检测技术一 @M2 Rp =R+ R2+(@LY R (3.3.4) Le=L- 02M2 -L2 (3.3.5) M与x有关， 2+(@L 可以用来测 线圈阻抗发生了变化： 位移 实部即有效电阻随M的增加而增加； 虚部即等效电感随的增加而减少。 z=f(f,u,p,r,x) 阻抗还与激励源频率f,磁导率μ，导体电导率ρ， 导体的 形状、表面因素（粗糙度、沟痕、裂痕）【距离X有关 13
—传感器与检测技术— 13 ( ) 2 2 2 2 2 2 2 1 R R L M RP R + = + ( ) 2 2 2 2 2 2 2 1 L R L M LP L + = − （3.3.4） （3.3.5） 线圈阻抗发生了变化： 实部即有效电阻随M的增加而增加； 虚部即等效电感随M的增加而减少。 M与x有关， 可以用来测 位移 z f f r x = ( , , , , ) 阻抗还与激励源频率f，磁导率µ，导体电导率ρ，导体的 形状、表面因素（粗糙度、沟痕、裂痕）r，距离x有关