动生涡流的一些实例研究

由于磁场变化而引起的感生涡流，因为感生电场的复杂性，高中阶段基本上只要求知道就行了，但是对于动生涡流现象，高中阶段则要求能够利用右手定则和电动势分布不均匀的特点进行具体的分析判断，本文则试图对高中物理中常见的一些动生涡流现象进行一个总结。

一、法拉第圆盘的变形

【例1】（2015年·山东理综·17）如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减速过程中，

以下说法正确的是（ABD ）

A ．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高

B ．所加磁场越强越易使圆盘停止转动

C ．若所加磁场反向，圆盘将加速转动

D ．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动

【分析】本问题中的D 选项，涉及的就是“法拉第圆盘”，如果匀强磁场穿过整个圆盘，将圆盘想象成一些沿半径方向的辐条紧密靠在一起形成，则每根辐条都在切割磁感线，产生了大小相同、方向均沿半径向内的电动势（如图①所示），由于在同一半径大小的圆周上的各点电势处处相同，因此无法在盘中形成电流，而只相当于一个圆盘中心O 点为正极、圆盘边沿为负极的一个大电源。

但是，当磁场只局限于一小块如题图所示区域时，则导致电动势只分布于该区域内，这就造成了电动势分布的不均匀（如图②所示），则会在整块金属圆盘中产生涡流（如图③所示）。这种涡流在磁场中受到安培力的作用，阻碍圆盘转动。

二、阿拉果圆盘的分析

【例2】（2015年·全国课标卷Ⅰ·19）1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但

略有滞后。下列说法正确的是（AB ）

A ．圆盘上产生了感应电动势

B ．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动

C ．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化

D ．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动

【分析】竖直向下看铜圆盘，磁感线分布大致如图①所示，以小磁针为参考系，则圆盘转动时的电动势分布如图②所示，以圆心O 为零势点，可见虚线圆周上几点电势高低关系为，则圆盘中的电流线大致如图③所示，这种电流分布形成的感应磁场的磁感线分布（俯视图）大致如图④所示，则小磁针的两极受力方向如图⑤所示，则其旋转方向与圆盘转动方向一致。

O O O ××××××××××××××·············

得说明一下的是，以地面为参考系时，阿拉果圆盘中的感应电动势既有动生电动势又有感生电动势，但是总的电动势分布与选小磁针为参考系是一样的；另外，涡流的实际情形，比图③所示情形复杂许多，笔者所绘的图只是大致的情形。

三、滚动的圆柱或球体

【例3】如右图①所示，在竖直向下的匀强磁场中，一金属圆筒的中轴垂直于磁感线，圆筒绕轴逆时针转动，试分析金属圆筒上是否有感应电流。

【分析】如图②所示，圆筒边缘的线速度大小相等，但各处线速度垂直磁场方向的分速度⊥v 大小各不

相同，其中最高点、最低点的⊥v 最大，左右两侧的0=⊥v ，则圆筒上各处切割磁感线产生的电动势分布

俯视图大致如图③所示，圆筒上的感应电流大致如图④所示。

【拓展】如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，一金属导体球水平面上无滑滚动，则与上述情况类似（稍有不同，比如最低点的速度为零，左右两侧的切割速度均不为零），导体球中是有涡流的。

四、其他动生涡流情形

只要大块的导体中各处电动势分布不均匀或形成回路，则就可以在导体中形成涡流，如下情形中，导体中都会形成涡流，从而阻碍相对运动，使得导体最终静止下来。

小球在半圆轨道内滚动圆盘在非匀强磁场中转动金属片在磁场中摆动

电涡流传感器的研究与探讨汇总

档案编号：毕业设说明书题目：电涡流传感器的研究与探讨系别：电气工程系专业：生产过程自动化班级：姓名：指导教师：（共18 页）年月日

摘要：电涡流传感器是基于涡流效应的新型传感器。由于它具有结构简单、抗干扰能力强、测量精度高、非接触、响应速度快、不受油污等介质影响等优点，因而得到了广泛的应用。但目前的电涡流位移传感器存在着测量范围小，传感器存在非线性问题，这给传感器的应用造成了一定的影响。本文首先通过对实验室所用的电涡流传感器实验模板的电路进行研究和优化，进而提高电路的抗干扰能力使测量结果的更加准确。其次针对电涡流位移传感器存在的测量范围小，传感器存在非线性问题的改善提出设想即：先对电涡流位移传感器用于位移检测的工作原理及应用进行分析，研究了线圈截面形状及参数变化对涡流传感器线性测量范围和灵敏度的影响；再从电路设计方面提高传感器的稳定性及抗干扰能力，从而为位移测量扩展量程打下基础；最后通过对电涡流传感器测位移实验进行分析处理得出电涡流传感器位移测量范围的扩展方法和改善电涡流传感器非线性问题的方法。关键词：电涡流传感器; 位移测量; 非线性; 测量范围 Abstract: the eddy current sensor is a new type of sensor based on eddy current effect. Because it is simple in structure, strong anti-jamming capability, high accuracy, non-contact, fast response, not polluted advantages such media influence, and been widely used. But the current electricity eddy displacement sensor measurement range small, there exist nonlinear problem, the sensor to a sensor applications has caused some influence. This paper firstly eddy current sensor used in the laboratory experiment template circuit research and optimization, and improve the anti-interference ability of the circuit more accurate measurement results. Secondly according to the eddy current displacement sensor measurement range small, there exist nonlinear problem of sensor to improve it puts forward the idea of the eddy current is: first displacement detection sensors for displacement of the working principles and applications, research analyzed the coil cross-section

电涡流传感器

电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离。它是一种非接触的线性化计量工具。电涡流传感器能准确测量被测体（必须是金属导体）与探头端面之间静态和动态的相对位移变化。在高速旋转机械和往复式运动机械的状态分析，振动研究、分析测量中，对非接触的高精度振动、位移信号，能连续准确地采集到转子振动状态的多种参数。如轴的径向振动、振幅以及轴向位置。从转子动力学、轴承学的理论上分析，大型旋转机械的运动状态，主要取决于其核心—转轴，而电涡流传感器，能直接非接触测量转轴的状态，对诸如转子的不平衡、不对中、轴承磨损、轴裂纹及发生摩擦等机械问题的早期判定，可提供关键的信息。电涡流传感器以其长期工作可靠性好、测量范围宽、灵敏度高、分辨率高、响应速度快、抗干扰力强、不受油污等介质的影响、结构简单等优点，在大型旋转机械状态的在线监测与故障诊断中得到广泛应用。一、电涡流传感器的基本原理根据法拉第电磁感应原理，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，导体内将产生呈涡旋状的感应电流，此电流叫电涡流，以上现象称为电涡流效应。而根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流式传感器。前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈，在探头头部的线圈中产生交变的磁场。当被测金属体靠近这一磁场，则在此金属表面产生感应电流，与此同时该电涡流场也产生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场，由于其反作用，使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变（线圈的有效阻抗），这一变化与金属体磁导率、电导率、线圈的几何形状、几何尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。通常假定金属导体材质均匀且性能是线性和各项同性，则线圈和金属导体系统的物理性质可由金属导体的电导率б、磁导率ξ、尺寸因子τ、头部体线圈与金属导体表面的距离D、电流强度I和频率ω参数来描述。则线圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函数来表示。通常我们能做到控制τ, ξ, б, I, ω这几个参数在一定范围内不变，则线圈的特征阻抗Z就成为距离D的单值函数，虽然它整个函数是一非线性的，其函数特征为“S”型曲线，但可以选取它近似为线性的一段。于此，通过前置器电子线路的处理，将线圈阻抗Z 的变化，即头部体线圈与金属导体的距离D的变化转化成电压或电流的变化。输出信号的大小随探头到被测体表面之间的间距而变化，电涡流传感器就是根据这一原理实现对金属物体的位移、振动等参数的测量。其工作过程是：当被测金属与探头之间的距离发生变化时，探头中线圈的Q值

电涡流传感器的典型应用

电涡流传感器的典型应用电涡流传感器系统广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业和一些科研单位。对汽轮机、水轮机、鼓风机、压缩机、空分机、齿轮箱、大型冷却泵等大型旋转机械轴的径向振动、轴向位移、键相器、轴转速、胀差、偏心、以及转子动力学研究和零件尺寸检验等进行在线测量和保护。轴向位移测量对于许多旋转机械，包括蒸汽轮机、燃汽轮机、水轮机、离心式和轴流式压缩机、离心泵等，轴向位移是一个十分重要的信号，过大的轴向位移将会引起过大的机构损坏。轴向位移的测量，可以指示旋转部件与固定部件之间的轴向间隙或相对瞬时的位移变化，用以防止机器的破坏。轴向位移是指机器内部转子沿轴心方向，相对于止推轴承二者之间的间隙而言。有些机械故障，也可通过轴向位移的探测，进行判别： ●止推轴承的磨损与失效●平衡活塞的磨损与失效 ●止推法兰的松动●联轴节的锁住等。轴向位移（轴向间隙）的测量，经常与轴向振动弄混。轴向振动是指传感器探头表面与被测体，沿轴向之间距离的快速变动，这是一种轴的振动，用峰峰值表示。它与平均间隙无关。有些故障可以导致轴向振动。例如压缩机的踹振和不对中即是。振动测量测量径向振动，可以由它看到轴承的工作状态，还可以看到转子的不平衡，不对中等机械故障。可以提供对于下列关键或基础机械进行机械状态监测所需要的信息： ·工业透平，蒸汽/燃汽·压缩机，空气/特殊用途气体，径向/轴向 ·膨胀机·动力发电透平，蒸汽/燃汽/水利 ·电动马达·发电机 ·励磁机·齿轮箱 ·泵·风扇 ·鼓风机·往复式机械振动测量同样可以用于对一般性的小型机械进行连续监测。可为如下各种机械故障的早期判别提供了重要信息。 ·轴的同步振动·油膜失稳 ·转子摩擦·部件松动 ·轴承套筒松动·压缩机踹振 ·滚动部件轴承失效·径向预载，内部/外部包括不对中 ·轴承巴氏合金磨损·轴承间隙过大，径向/轴向 ·平衡（阻气）活塞磨损/失效·联轴器“锁死” ·轴弯曲·轴裂纹 ·电动马达空气间隙不匀·齿轮咬合问题 ·透平叶片通道共振·叶轮通过现象偏心测量偏心是在低转速的情况下，对轴弯曲程度的测量，这种弯曲可由下列情况引起： ·原有的机械弯曲·临时温升导致的弯曲·在静止状态下，必然有些向下弯曲，有时也叫重力弯曲。

基于涡流电场传感器在断路器中的应用研究

基于涡流电场传感器在断路器中的应用研究发表时间：2018-01-10T10:28:28.390Z 来源：《电力设备》2017年第27期作者：郝向军[导读] 摘要：本文是研究基于非接触式涡流电场传感器在断路器中的应用，非接触式涡流电场传感不需要在断路器机械部分安装支架，它采用非接触方式测量断路器机械特性；根据这些特性可以检测断路器机械部分的故障状况，从而为断路器的机械部分的健康状态提供现实基础。（国网山西省电力公司山西省太原市 030001）摘要：本文是研究基于非接触式涡流电场传感器在断路器中的应用，非接触式涡流电场传感不需要在断路器机械部分安装支架，它采用非接触方式测量断路器机械特性；根据这些特性可以检测断路器机械部分的故障状况，从而为断路器的机械部分的健康状态提供现实基础。关键词：涡流电场传感器；断路器随着我国国民经济的繁荣发展，电力系统的装机容量与电力需求不断增加，对电力系统的可靠性和经济性提出越来越高的要求。断路器作为发电和配电之间的联系环节，是集故障、检修、参数测量频次最多的一种重要电力设备，运行过程中有很高的故障率，易引起电网事故，造成较大的经济损失，本文采用非接触式涡流电场传感器，为断路器机械部分实际运行工况提供依据；同时还可以提高工作效率，减少停电时间，增加效益、降低断路器运行安全的风险。正文一非接触式涡流电场传感器涡流电场传感器是基于电磁感应原理而工作的，但又完全不同于电磁感应。电涡流的形成：线圈中的铁心是由整块铁磁材料制成的，此铁心可以看成是由许多与磁通相垂直的闭合细丝所组成，因而形成了许多闭合的回路。当给线圈通入交变的电流时，由于通过铁心的磁通是随着电流做周期性变化的，所以在这些闭合回路中必有感应电动势产生。在此电动势的作用下，形成了许多旋涡形的电流，这种电流就称为电涡流。非接触式涡流电场传感器的工作原理如图1所示。二断路器高压断路器操动机构由电气部分、储能部分、控制部分和力量传递部分组成。高压断路器操动机构分为很多种类型，如电磁机构、弹簧机构、液压机构和液压弹簧机构。断路器的触头在各种工况下可靠地分、合，主要是由储能部分和力量传递部分协同完成。其动作的特点是：执行任务与完成任务时，机构系统处于运动过程中，因机构的动作有卡涩、冲击、振动以及其他一些非稳定性质；在闭合状态时由于长期不动作，一旦发生事故，又要求它动作准确可靠。由于断路器以上的特点，对断路器操动机构与传动机构的可靠性的要求就特别的高。断路器与其它电气设备相比，机械部分零部件特别多，因此造成故障的可能性较多。操动机构的机械状态获取是非常复杂的，出现某一种故障，机构的状态特征可能很多。在断路器操动机构储能部分、控制部分和力量传递部分进行带电测量，来全面了解断路器机械操动部分真实状况。通过对断路器的控制部分及分合闸线圈检测，可以有效检测控制回路完好性，分合闸线圈回路由电磁铁驱动，当线圈中通过电流时，在电磁铁内产生磁通，铁芯受到电磁力作用吸合，使断路器开始执行分或合操作。线圈电流波形中，包含很多信息，反映了电磁铁本身以及所控制的锁门或阀门以及连锁触头在操作过程中的工作状况，可以有效检测电磁铁在整个工作时是否出现磁场下降和卡涩。分、合闸回路的电磁铁电路等值电路如图2所示。

电涡流传感器基本原理

电涡流传感器原理图 1、什么是电涡流效应？电感线圈产生的磁力线经过金属导体时，金属导体就会产生感应电流，且呈闭合回路，类似于水涡流形状，故称之为电涡流也叫做电涡流效应，其实是电磁感应原理的延伸。注意：电涡流传感器要求被测体必须是导体。传感器探头里有小型线圈，由控制器控制产生震荡电磁场，当接近被测体时，被测体表面会产生感应电流，而产生反向的电磁场。这时电涡流传感器根据反向电磁场的强度来判断与被测体之间的距离。2、电涡流传感器的工作原理与结构

。传感器线圈由高频信号激励，使它产生一个高频交变磁场φi，当被测导体靠近线圈时，在磁场作用范围的导体表层，产生了与此磁场相交链的电涡流ie，而此电涡流又将产生一交变磁场φe阻碍外磁场的变化。从能量角度来看，在被测导体内存在着电涡流损耗（当频率较高时，忽略磁损耗）。能量损耗使传感器的Q值和等效阻抗Z 降低，因此当被测体与传感器间的距离d改变时，传感器的Q值和等效阻抗Z、电感L均发生变化，于是把位移量转换成电量。这便是电涡流传感器的基本原理 3、电涡流传感器的实际应用电涡流传感器测量齿轮转速的应用

4、使用电涡流传感器时的注意事项对被测体的要求为了防止电涡流产生的磁场影响仪器的正常输出安装时传感器头部四周必须留有一定范围的非导电介质空间，如果在某一部位要同时安装两个以上的传感器，就必须考虑是否会产生交叉干扰，两个探头之间一定要保持规定的距离，被测体表面积应为探头直径3倍以上，当无法满足3倍的要求时，可以适当减小，但这是以牺牲灵敏度为代价的，一般是探头直径等于被测体表面积时，灵敏度降低至70%，所以当灵敏度要求不高时可适当缩小测量表面积。

电涡流传感器文献综述

电涡流传感器文献综述摘要：传统的检测方法可靠性较低、具有破坏性、检测速度较慢,无法满足各种各样的检测要求,同时还会造成材料的浪费。这时,就需要使用无损检测的方法。电涡流传感器具有对介质不敏感、非接触、全方位智能测量等特点，因此现在广泛应用于对检测行业中。本文通过前人已有的大量实例和实验，对电涡流传感器的做了最基本的分类并且研究它们的异同，揭示了它在检测行业中的重要地位，并且对电涡流传感器的非线性部分补偿做了进一步改进。关键词：电涡流传感器；基本原理；传感器的分类；传感器的应用 1、引言电涡流无损检测是以电磁感应原理为基础的一种常规无损检测方法，相对于传统的涡流无损检测方法，电涡流检测具有包含的频率分量丰富、检测信号信息量大、时域分析方便等优点。电涡流无损检测采用的是电涡流传感器，它的主要特点是频率响应速度快、测量的精度高、不受油液污染的影响、受外界磁场干扰小等。世界上第一台涡流探伤仪诞生于1935 年，并被应用于检验焊接钢管质量。涡流传感器发展至今类型已经多种多样,并在工业生产中的各个领域得到广泛应用，尤其是在无损探伤领域,已经成为一种不可或缺的无损检测手段。本文基于前人已经著述的十篇涡流无损检测研究，从他们不同的应用角度分析他们的相同点和不同点，并且对电涡流传感器今后的应用领域做出合理的预测。 2、电涡流传感器的基本原理根据麦克斯韦电磁场理论，金属导体处于交变的磁场中，导体内部就会感应产生电流，这种感应出来的电流在导体内部就像水的旋涡那样在导体的近表旋转，由于其运动类似于漩涡所以被人们称为电涡流，这种无法被人体感知的电涡流场就称为电涡流效应。电涡流式传感器就是利用这种电涡流效应的原理而发明的一种传感器。从电磁学的角度可以把被测金属板也可以简化为一个简单的感应线圈，并且线圈与被测金属板之间的互感系数将随着线圈与被测金属板之间的距离的减少而增大。被测导体的各种参数不同，既能引起电涡流传感器线圈电阻R 值的变化，也能引起线圈感抗L 和线圈品质因子Q 值的变化。线圈阻抗Z 与电阻率ρ、磁导率μ、检测距离X、线圈激励电流的频率之间的函数关系，可以简写成Z =

基于涡流传感器的研究

基于涡流检测的传感器的研究摘要涡流检测当中，传感器的应用也是相当广泛的，尤其是电涡流式传感器的应用，本文通过对电涡流式传感器的工作原理的简要介绍，并对涡流检测的数值仿真，阐述了作者对涡流检测当中传感器的应用方面的理解。关键词：涡流检测，电涡流式，传感器

1.引言人的大脑通过五种感觉器官（人的“五官”——眼、耳、鼻、舌、皮肤分别具有视、听、嗅、味、触觉），对外界的刺激做出反应。人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中，他们的功能就远远不够了。为了获取更多的信息，人类发明了传感器。人体的感官属于天然的传感器；而人们常说的传感器是人类五官的延伸，是人类的第六感官，也称之为电五官。它是人体“五官”的工程模拟物，是一种能把特定的被测量的信息（包括物理量、化学量，生物量等）按一定规律转换某种可用信号输出的器件或装置。国家标准（GB/T7665——1987）对传感器的定义是：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。其中敏感元件是指传感器中能直接感受被测量的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于测量的电信号。本文首先介绍了传感器在涡流检测当中的一些电涡流式传感器的概述，再通过对涡流检测原理的简要介绍，将传感器的原理与本人课题相结合，阐述了本人对传感器领域的一些理解。 2.电涡流式传感器概述根据法拉第电磁感应定律，块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中做切割磁力线运动时，导体内将产生呈旋涡状的感应电流，此电流称为电涡流，以上现象称为涡流感应。要形成涡流，必须具备下列两个条件：1）交变磁场；2）导体处于交变磁场中[1]。因此，涡流式传感器主要由产生交变磁场的通电线圈和因置于线圈附近而处于交变磁场的金属导体两部分组成。金属导体也可以是被测对象本身。根据电涡流式效应制成的传感器称为电涡流式传感器。电涡流式传感器在金属导体内产生涡流，其渗透深度与传感器线圈的激磁电流频率有关。按照电涡流在导体内贯穿情况，传感器可分为高频反射式和低频透射式两类，其中高频反射式应用较广，但从其基本工作原理上而言两者是相似的。电涡流式传感器最大的特点是，能对位移、厚度、表面温度、速度、应力、材料损伤等进行非接触连续测量，另外还具有体积小、灵敏度高、频带宽等优点，

电涡流位移传感器的原理..

电涡流位移传感器的工作原理：电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面距离。它是一种非接触的线性化计量工具。电涡流传感器能准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面之间静态和动态的相对位移变化。在高速旋转机械和往复式运动机械状态分析，振动研究、分析测量中，对非接触的高精度振动、位移信号，能连续准确地采集到转子振动状态的多种参数。如轴的径向振动、振幅以及轴向位置。电涡流传感器以其长期工作可靠性好、测量围宽、灵敏度高、分辨率高等优点，在大型旋转机械状态的在线监测与故障诊断中得到广泛应用。从转子动力学、轴承学的理论上分析，大型旋转机械的运动状态，主要取决于其核心—转轴，而电涡流传感器，能直接非接触测量转轴的状态，对诸如转子的不平衡、不对中、轴承磨损、轴裂纹及发生摩擦等机械问题的早期判定，可提供关键的信息。根据法拉第电磁感应原理，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，导体将产生呈涡旋状的感应电流，此电流叫电涡流，以上现象称为电涡流效应。而根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流式传感器。

前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈，在探头头部的线圈中产生交变的磁场。当被测金属体靠近这一磁场，则在此金属表面产生感应电流，与此同时该电涡流场也产生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场，由于其反作用，使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变(线圈的有效阻抗)，这一变化与金属体磁导率、电导率、线圈的几何形状、几何尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。通常假定金属导体材质均匀且性能是线性和各项同性，则线圈和金属导体系统的物理性质可由金属导体的电导率б、磁导率ξ、尺寸因子τ、头部体线圈与金属导体表面的距离D、电流强度I 和频率ω参数来描述。则线圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函数来表示。通常我们能做到控制τ, ξ, б, I, ω这几个参数在一定围不变，则线圈的特征阻抗Z就成为距离D的单值函数，虽然它整个函数是一非线性的，其函数特征为“S”型曲线，但可以选取它近似为线性的一段。于此，通过前置器电子线路的处理，将线圈阻抗Z的变化，即头部体线圈与金属导体的距离D的变化转化成电压或电流的变化。

电涡流探头原理与安装

电涡流传感器探头的原理以及实际应用和安装一、概述我公司#1、#2小汽轮机TSI（汽轮机监视系统）使用美国本特立.内华达公司生产的3500 电涡流传感器系统，本系统为我公司#1、#2小机TSI系统提供准确可靠的监测数据。在#1、#2小机TSI系统中主要使用了本特立.内华达公司的3500 XL 8 mm 电涡流传感器，这种电涡流传感器提供最大80 mils (2 mm)线性范围和200 mV/mil 的输出。它在大多数机械监测应用中用于径向振动、轴向位移、转速和相位的测量。二、工作原理电涡流传感器可分为高频反射式和低频透射式两类，我公司主要使用高频反射式电涡流传感器，下面将对其工作原理作以阐述：电涡流传感器是基于电磁感应原理而工作的，但又完全不同于电磁感应，并且在实际测量中要避免电磁感应对其的干扰。电涡流的形成：现假设有一线圈中的铁心是由整块铁磁材料制成的，此铁心可以看成是由许多与磁通相垂直的闭合细丝所组成，因而形成了许多闭合的回路。当给线圈通入交变的电流时，由于通过铁心的磁通是随着电流做周期性变化的，所以在这些闭合回路中必有感应电动势产生。在此电动势的作用下，形成了许多旋涡形的电流，这种电流就称为电涡流。电涡流传感器的工作原理如下图所示：

当线圈中通过高频电流i时，线圈周围产生高频磁场，该磁场作用于金属体，但由于趋肤效应，不能透过具有一定厚度的金属体，而仅作用于金属表面的薄层内。在交变磁场的作用下金属表面产生了感应电流Ie，即为涡流。感应电流也产生一个交变磁场并反作用于线圈上，其方向与线圈原磁场方向相反。这两个磁场相互叠加，就改变了原来线圈的阻抗Z，Z的变化仅与金属导体的电阻率ρ、导磁率u、激励电磁强度i、频率f、线圈的几何形状r以及线圈与金属导体之间的距离有关。线圈的阻抗可以用如下的函数式表示：Z=F(ρ、u、i、f、d）。当被测对象的材料一定时，ρ、u为常数，仪表中的i、f、d也为定值，于是Z就成为距离d的单值函数。三、实际应用电涡流传感器以其测量线性范围大，灵敏度高，结构简单，抗干扰能力强，不受油污等介质的影响，特别是非接触测量等优点，而得到了广泛的应用。在火电厂中主要应用在以下几个监测项目： 1、转子转速：在机组运行期间，连续监视转子的转速，当转速高于给定值时发出报警信号或停机信号。其工作原理：根据电涡流传感器的工作原理可知，趋近式电涡流探头和运行的转子齿轮之间会产生一个周期性变化的脉冲量，测出这个周期性变化的脉冲量，即可实现对转子转速的监测。

电涡流式传感器

电涡流式传感器根据初中学的法拉第电磁感应原理，块状金属导体置于变化的磁场中，导体内将产生呈涡旋状的感应电流，称之为电涡流或涡流，这种现象称为涡流效应。电涡流传感器是利用电涡流效应，将位移、温度等非电量转换为阻抗的变化或电感的变化从而进行非电量电测的。目前生产的变间隙位移传感器，器量程范围为300m～800mm。将块状金属导体置于通有交变电流的传感器线圈磁场中。根据法拉第电磁感应原理，由于电流的变化，在线圈周围就产生一个交变磁场，当被测导体置于该磁场范围之内，被测导体内便产生电涡流，电涡流也将产生一个新磁场，和方向相反，抵消部分原磁场，从而导致线圈的电感量、阻抗和品质因素发生变化。

一、电涡流式传感器的结构电涡流式传感器结构比较简单，主要由一个安置在探头壳体的扁平圆形线圈构成。二、电涡流式传感器的测量电路利用电涡流式变换元件进行测量时，为了得到较强的电涡流效应，通常激磁线圈工作在较高频率下，所以信号转换电路主要有调幅电路和调频电路两种。调幅式(AM)电路

调频式(FM)电路调频式电路(100kHz～1MHz)结构如图所示：当电涡流线圈与被测体的距离x改变时，电涡流线圈的电感量L 也随之改变，引起LC振荡器的输出频率变化，此频率可直接用计算机测量。如果要用模拟仪表进行显示或记录时，必须使用鉴频器，将△?转换为电压U0。三、电涡流式传感器的应用电路电涡流式传感器具有测量范围大、灵敏度高、结构简单、抗干扰能力强和可以非接触测量等优点，被广泛应用于工业生产和科学研究各个领域中。 1、电磁炉

电磁炉是我们日常生活中必备的家用电器之一，涡流传感器是其核心器件之一，高频电流通过励磁线圈，产生交变磁场;在铁质锅底会产生无数的电涡流，使锅底自行发热，烧开锅内的食物。 2、电涡流探雷器 3、电涡流式接近开关接近开关又称无触点行程开关。它能在一定的距离(几毫米至几十毫米)内检测有无物体靠近。当物体接近到设定距离时，就可发出“动作”信号。接近开关的核心部分是“感辨头”，它对正在接近的物体有很高的感辨能力。这种接近开关只能检测金属。

DWQZ电涡流传感器.

DWQZ系列电涡流传感器-上海航振仪器仪表有限公司 .电涡流传感器工作原理及特性 DWQZ系列电涡流传感器的基本工作系统由被测体、探头、延伸电缆、前置器构成。前置器产生高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈，线圈会产生轴向磁场，当被测金属体靠近这个磁场，在被测金属表面产生涡流（电涡流的强弱随探头与被测体表面之间距离的变化而变化），从而引起线圈Q值变化。距离小时电涡流作用强，线圈Q值小；距离大时电涡流作用弱，线圈Q值大。在实际应用中，将线圈Q值的变化经前置器检波、放大转化成电压的变化。实现将机械位移（间隙）值转换成电压值。电涡流位移传感器工作原理图综上，电涡流传感器工作系统中被测体的材质与测量结果密切相关。 ?被测体材料对传感器特性影响: 20.0 18.0 16.0 14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 位移（mm）材料影响数据曲线订货时用户必须注名被测体材料、形面、尺寸等。如用户没有在合同中约定，出厂校验时均将45#钢作被测体材料，被测体平面直径尺寸以大于或等于3倍探头直径进行校准。

:.DWQZ系列电涡流传感器特点 ▲可靠性：探头头部体选用PPS工程塑料并通过模具成型。保证探头具有高强度、耐高温(220 C)、抗腐蚀性能；不易碰坏、碰到某些化学药品也不会被腐蚀；保证了探头的可靠性；探头信号输出使用的同轴电缆和延伸同轴电缆选用进口宽温度范围电缆(-55 C?200C);电缆强度高、电气特性一致性好(有利于减小互换性误差)；电缆接头选用进口军用标准插头座，接触电阻小，可靠性增加；前置器输出端子有容错和过载保护，即使接错线不会引起前置器的电路损坏；前置器有防雷击、抑制电网尖峰干扰能力，使前置器更安全； ▲温度的稳定性和精度：依靠先进的补偿电路使探头线圈和电缆温度变化的影响，在(-22 C?120C)温度范围内，其最大偏差小于土5 %；探头灵敏度误差土3% 探头线性误差土0.5%; 频率响应DC?5 kHz 分辨率0.2um 三. DWQZ系列电涡流位移传感器技术参数 DWQ系列电涡流传感器工作环境的基本要求：探头、延伸电缆在-30 C?120C，前置器在-30 C?80C；相对湿度95%^境中，长期工作不损坏。电源：-24VDC± 10% 外形尺寸：80 mnrK 60mm< 30mm 安装采用导轨安装或螺钉安装。技术指标：在室温25r，被测体材料45#钢,电源-24V ± 10%负载10KQ条件下，满足：

2019年电涡流传感器原理指什么

2019年电涡流传感器原理指什么篇一：电涡流传感器基本原理电涡流传感器原理图 1、什么是电涡流效应？电感线圈产生的磁力线经过金属导体时，金属导体就会产生感应电流，且呈闭合回路，类似于水涡流形状，故称之为电涡流也叫做电涡流效应，其实是电磁感应原理的延伸。注意：电涡流传感器要求被测体必须是导体。传感器探头里有小型线圈，由控制器控制产生震荡电磁场，当接近被测体时，被测体表面会产生感应电流，而产生反向的电磁场。这时电涡流传感器根据反向电磁场的强度来判断与被测体之间的距离。 2、电涡流传感器的工作原理与结构。

传感器线圈由高频信号激励，使它产生一个高频交变磁场φi，当被测导体靠近线圈时，在磁场作用范围的导体表层，产生了与此磁场相交链的电涡流ie，而此电涡流又将产生一交变磁场φe阻碍外磁场的变化。从能量角度来看，在被测导体内存在着电涡流损耗（当频率较高时，忽略磁损耗）。能量损耗使传感器的Q值和等效阻抗Z降低，因此当被测体与传感器间的距离d改变时，传感器的Q值和等效阻抗Z、电感L均发生变化，于是把位移量转换成电量。这便是电涡流传感器的基本原理3、电涡流传感器的实际应用电涡流传感器测量齿轮转速的应用 4、使用电涡流传感器时的注意事项对被测体的要求为了防止电涡流产生的磁场影响仪器的正常输出安装时传感器头部四周必须留有一定范围的非导电介质空间，如果在某一部位要同时安装两个以上的传感器，就必须考虑是否会产生交叉干扰，两个探头之间一定要保持规定的距离，被测体表面积应为探头直径3倍以上，当无法满足3倍的要求时，可以适当减小，但这是以牺牲灵敏度为代价的，一般是探头直径等于被测体表面积时，灵敏度降低至70%，所以当灵敏度要求不高时可适当缩小测量表面积。

涡流检测技术概述

涡流检测技术概述涡流技术由于具有的很多优点而被广泛应用。首先，它是非接触检测，而且能穿透非导体的覆盖层，这就使得在检测时不需要做特殊的表面处理，因此缩短了检测周期，降低了成本。同时，涡流检测的灵敏度非常高。涡流检测按激励方式和检测原理的不同可以分为单频涡流、多频涡流、脉冲涡流、远场涡流等，下面对这些技术的发展简要的加以介绍。传统的涡流采用单频激励的方式，主要来对表面及近表面的缺陷进行检测，根据被测材料及缺陷深度的不同，激励频率的范围从几赫兹到几兆赫兹不等，为了得到良好的检测信号，激励线圈必须在缺陷的附近感应出最大的涡流，感应电流的大小和激励频率、电导率、磁导率、激励线圈的尺寸和形状以及激励电流的大小有关,通过测量阻抗或电压的变化来实现对缺陷的检测。然而，由于其它参数也很敏感，这就影响了对缺陷的检测。为了克服单频涡流的缺点，1970 年美国人 Libby 提出了多频涡流的技术（Multi-frequency Eddy Current, MFEC），多频涡流是同时用几个频率信号激励探头，较单频激励法可获取更多的信号，这样就可以抑制实际检测中的许多干扰因素，如热交换管管道中的支撑板、管板、凹痕、沉积物、表面锈斑和管子冷加工产生的干扰噪声，汽轮机大轴中心孔、叶片表面腐蚀坑、氧化层等引起的电磁噪声，以及探头晃动提离噪声等。理论与实践表明，被测工件的缺陷和上述干扰因素对不同频率的激励信号各有不同的反应，可反应出不同的涡流阻抗平面。利用这一原理，用两个（或多个）不同频率的正弦波同时激励探头，然后由两个（或多个）通道分别进行检波、放大和旋转等处理，此后，通过多个混合单元的综合运算，就可以有效的去除信号干扰，准确的获取缺陷信号。但是，多频涡流只能提供有限的检测数据，很难以可视化的方式实现对缺陷的成像检测。 70 年代中后期，脉冲涡流技术（Pulsed Eddy Current, PEC）在世界范围内得到广泛的研究，PEC最早由密苏里大学的Waidelich在20世纪50年代初进行研究，脉冲涡流的激励电流为一个脉冲，通常为具有一定占空比的方波，施加在探头上的激励方波会感应出脉冲涡流在被测试件中传播，根据电磁感应原理，此脉冲涡流又会感应出一个快速衰减的磁场，随着感生磁场的衰减，检测线圈上

涡流现象

《涡流现象及其应用》教学设计广州市花都区实验中学物理科陈丽华 ★新课标要求（一）知识与技能 1．知道涡流是如何产生的。 2．知道涡流对我们有不利和有利的两方面，以及如何利用和防止。 3．知道电磁阻尼和电磁驱动。（二）过程与方法培养学生客观、全面地认识事物的科学态度。（三）情感、态度与价值观培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。 ★教学重点 1．涡流的概念及其应用。 2．电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。 ★教学难点电磁阻尼和电磁驱动的实例分析。 ★教学方法通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验 ★教学用具：电机、变压器铁芯、演示涡流生热装置（可拆变压器）、电磁阻尼演示装置（示教电流表、微安表、弹簧、条形磁铁），电磁驱动演示装置（U形磁铁、能绕轴转动的铝框）。 ★教学过程（一）引入新课教师：出示电动机、变压器铁芯，引导学生仔细观察其铁芯有什么特点？学生：它们的铁芯都不是整块金属，而是由许多薄片叠合而成的。教师：为什么要这样做呢？用一个整块的金属做铁心不是更省事儿？学习了涡流的知识，同学们就会知道其中的奥秘。（二）进行新课 1、涡流教师：［演示1］涡流生热实验。在可拆变压器的一字铁下面加一块厚约2 mm的铁板，铁板垂直于铁芯里磁感线的方向。在原线圈接交流电。几分钟后，让学生摸摸铁芯和铁板，比较它们的温度，报告给全班同学。学生：铁板的温度比铁芯高。教师：为什么铁芯和铁板会发热呢？原来在铁芯和铁板中有涡流产生。安排学生阅读教材，了解什么叫涡流？学生：当线圈中的电流发生变化时，这个线圈附近的导体中就会产生感应电流。这种电流看起来很像水的旋涡，所以叫做涡流。师生共同活动：分析涡流的产生过程。分析：如图所示，线圈接入反复变化的电流，某段时间内，若电流变大，则其磁场变强，根据麦克斯韦理论，变化的磁场激发出感生电场。导体可以看作是由许多闭合线圈组成的，在

涡流检测施工工法

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涡流检测工法一、前言目前，由于人们越来越重视环境问题，如何减少射线检测对环境的污染和对人员的伤害，已经越来越被人们所关注。所以在某些缺陷的检出方面可以替代射线检测的检测技术，已经越发的被人们应用到各种领域。二、工法特点该技术具有先进、适用、检测速度快、灵敏度高、检测结果准确等优点。尤其可进行在役检测，特别是管线的检测，不用拆卸，直接进行，可节省大量人力物力和检修费用，有很广阔的应用前景和经济价值。三、适用范围适用于外径不小于4mm钢管的涡流探伤检验。四、工艺原理涡流检测是运用电磁感应原理，当探头接近金属表面时，周围的交变磁场在金属表面产生感应电流，探头在金属表面移动，遇到缺陷或材质、尺寸等变化使得涡流磁场对线圈的反作用不同，引起线圈阻抗变化，通过涡流检测仪器测量这种变化就能鉴别金属表面有无缺陷或其他物理性质变化。五、施工工艺流程及操作要点 5.1、涡流探伤工艺流程

5.2、检验步骤 5.2.1 对比试样的制备 5.2.1.1对比试样上人工缺陷的形状为通孔或槽。 5.2.1.2通孔 1）在试样钢管中部加工3个通孔，对于焊接钢管至少应有1个孔在焊缝上，沿圆周方向相隔120°±5°对称分布，轴向间距不小于200mm 。此外，在对比试样钢管端部小于或等于200mm 处，加工2个相同尺寸的通孔，以检查端部效应，见图1。图1对比试样上通孔位置

2）对比试样上通孔尺寸按材质和双方商议确定。 3）钻孔时应保持钻头稳定，防止局部过热和表面产生毛刺。当钻头直径小于1.10mm时，其钻孔直径不得比规定值大0.10mm。当钻头直径不小于1.10mm时，其钻孔直径不得比规定值大0.20mm。 5.2.1.3 槽槽的形状为纵向矩形槽，平行于钢管的主轴线。槽的宽度不大于1.5mm，长度为25mm，其深度为管子公称壁厚的5％，最小深度为0.3mm，最大深度为1.3mm。深度允许偏差为槽深的±15％，或者是±0.05mm，取其大者。 5.2.1.4根据检测目的，经供需双方协商，对比试样的人工缺陷可以加工成通孔或纵向矩形槽。 5.2.2检测频率的确定涡流检测频率的确定，也可以根据涡流对于对比试样上不同深度人工缺陷的响应情况确定。即是在线圈最难检测的管壁上加工深度较浅的人工缺陷，缺陷的深度一般可取壁厚的10%。对于外通过式线圈，人工缺陷应在管材内壁制作，对于内穿过式线圈，人工缺陷应在管材外壁加工。通过改变试验频率，观察是否得到内壁或外壁上人工缺陷的响应，并根据响应信号的大小确定合适的检测频率。 5.3、综合评定 1）质量验收等级的规定应按供需双方合同，或按有关产品标准要求。

电涡流位移传感器的原理及应用

《检测技术与仪表》课程设计报告题目：《电涡流位移传感器的原理及应用》学院：专业：姓名：学号：

设计内容摘要：电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面距离。它是一种非接触的线性化计量工具。电涡流传感器能准确测量被测体（必须是金属导体）与探头端面之间静态和动态的相对位移变化。在高速旋转机械和往复式运动机械状态分析，振动研究、分析测量中，对非接触的高精度振动、位移信号，能连续准确地采集到转子振动状态的多种参数。如轴的径向振动、振幅以及轴向位置。电涡流传感器以其长期工作可靠性好、测量范围宽、灵敏度高、分辨率高等优点，在大型旋转机械状态的在线监测与故障诊断中得到广泛应用。电涡流位移传感器的工作原理：电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面距离。它是一种非接触的线性化计量工具。电涡流传感器能准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面之间静态和动态的相对位移变化。在高速旋转机械和往复式运动机械状态分析，振动研究、分析测量中，对非接触的高精度振动、位移信号，能连续准确地采集到转子振动状态的多种参数。如轴的径向振动、振幅以及轴向位置。

电涡流传感器以其长期工作可靠性好、测量范围宽、灵敏度高、分辨率高等优点，在大型旋转机械状态的在线监测与故障诊断中得到广泛应用。从转子动力学、轴承学的理论上分析，大型旋转机械的运动状态，主要取决于其核心—转轴，而电涡流传感器，能直接非接触测量转轴的状态，对诸如转子的不平衡、不对中、轴承磨损、轴裂纹及发生摩擦等机械问题的早期判定，可提供关键的信息。根据法拉第电磁感应原理，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，导体内将产生呈涡旋状的感应电流，此电流叫电涡流，以上现象称为电涡流效应。而根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流式传感器。前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈，在探头头部的线圈中产生交变的磁场。当被测金属体靠近这一磁场，则在此金属表面产生感应电流，与此同时该电涡流场也产生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场，由于其反作用，使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变(线圈的有效阻抗)，这一变化与金属体磁导率、电导率、线圈的

简述电涡流位移传感器的工作原理

1引言电涡流位移传感器能静态和动态地非接触地连续测量被测金属导体距探头表面的距离，它具有长期工作可靠性好、测量范围宽、灵敏度高、分辨率高、响应速度快、抗干扰力强、不受油污等介质的影响、结构简单等优点，常被用于大型旋转机械的轴位移、轴振动、轴转速等参数进行长期实时监测，分析设备的工作状况和故障原因，有效地对设备进行保护和预测性维修。参照JJG644-2003《振动位移传感器检定规程》[1]，衡量电涡流位移传感器计量性能的指标有静态指标（灵敏度、幅值线性度、回程误差、幅值重复性、零值误差、温漂、幅值稳定度）和动态指标（参考灵敏度、频率响应、幅值线性度）。目前绝大多数情况下只做了静态指标的标定，而忽略了动态指标，造成传感器性能评定不全面，使得传感器测试数据的准确性、可靠性降低。对于电涡流位移传感器动态指标的标定目前一般使用动标器或振动台。动标器是由微电机带动斜面圆盘或者偏心轮旋转以产生频率可调的振动源，电机带动斜面圆盘或偏心轮旋转一周就能得到一个一种电涡流位移传感器动态指标校准装置黄菊，张国威，马会文（酒钢集团检验检测中心，甘肃，嘉峪关，735100） An Apparatus for Calibrating the Dynamic Indicators of Eddy Current Displacement Sensor HUANG Ju,ZHANG Guo-wei,MA Hui-wen (Inspection and detection center of Jiuquan Iron &Steel Group Co.Ltd,Jiayuguan,735100,China)Abstract:The paper has described the working principle of the eddy current displacement sensor and indicators which measure the metering performance of the eddy current displacement sensor briefly.It focuses on using the existing intermediate frequency standard vibration device and a fixed brecket to make up an apparatus for calibrating the dynamic indicators of eddy current displacement sensor. Key Words:eddy current displacement sensor;dynamic indicators;the fixed brecket;calibration 摘要：文章简述电涡流位移传感器的工作原理及衡量其计量性能的指标，着重介绍了利用本实验室已有的中频振动标准装置，通过加装固定支架，组成动态指标校准装置，实现电涡流位移传感器动态指标的校准。关键词：电涡流位移传感器；动态指标；固定支架；校准仪器校准：ｗｗｗ．ｃｑｓｔｙｑ．ｃｏｍ仪器校准：ｗｗｗ．ｃｑｓｔｙｑ．ｃｏｍ仪器校准：ｗｗｗ．ｃｑｓｔｙｑ．ｃｏｍ

电涡流传感器技术说明

电涡流传感器技术说明-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

电涡流位移、振动传感器第一节概述电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离。它是一种非接触的线性化计量工具。电涡流传感器能准确测量被测体（必须是金属导体）与探头端面之间静态和动态的相对位移变化。在高速旋转机械和往复式运动机械的状态分析，振动研究、分析测量中，对非接触的高精度振动、位移信号，能连续准确地采集到转子振动状态的多种参数。如轴的径向振动、振幅以及轴向位置。在所有与机械状态有关的故障征兆中，机械振动测量是最具权威性的，这是因为它同时含有幅值、相位和频率的信息。机械振动测量占有优势的另一个原因是：它能反应出机械所有的损坏，并易于测量。从转子动力学、轴承学的理论上分析，大型旋转机械的运动状态，主要取决于其核心—转轴，而电涡流传感器，能直接非接触测量转轴的状态，对诸如转子的不平衡、不对中、轴承磨损、轴裂纹及发生摩擦等机械问题的早期判定，可提供关键的信息。电涡流传感器以其长期工作可靠性好、测量范围宽、灵敏度高、分辨率高、响应速度快、抗干扰力强、不受油污等介质的影响、结构简单等优点，在大型旋转机械状态的在线监测与故障诊断中得到广泛应用。第二节探头、(延伸电缆)、前置器以及被测体构成基本工作系统。前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈，在探头头部的线圈中产生交变的磁场。如果在这一交变磁场的有效范围内没有金属材料靠近，则这一磁场能量会全部损失；当有被测金属体靠近这一磁场，则在此金属表面产生感应电流，电磁学上称之为电涡流。与此同时该电涡流场也产生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场，由于其反作用，使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变（线圈的有效阻抗），这一变化与金属体磁导率、电导率、线圈的几何形状、几何尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。通常假定金属导体材质均匀且性能是线性和各项同性，则线圈和金属导体系统的物理性质可由金属导体的电导率б、磁导率ξ、尺寸因子τ、头部体线圈与金属导体表面的距离D、电流强度I和频率ω参数来描述。则线圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函数来表示。通常我们能做到控制τ, ξ, б, I, ω这几个参数在一定范围内不变，则线圈的特征阻抗Z就成为距离D的单值函数，虽然它整个函数是一非线性的，其函数特征为“S”型曲线，但可以选取它近似为线性的一段。于此，通过前置器电子线路的处理，将线圈阻抗Z的变化，即头部体线圈与金