在進行電渦流位移傳感器選型之前，首先要明確傳感器技術規格書上各參數對應的大概概念。下面就電渦流傳感器主要的一些技術參數做一個簡單解釋。

測量原理：當通過金屬體的磁通過變化時，就會在導體中產生感生電流，這種電流在導體中是自行閉合的，這就是所謂的電渦流。電渦流的產生必然要消耗一部分能量，從而使產生磁場的線圈阻抗發生變化，這一物理現象稱為渦流效應。電渦流式傳感器是利用渦流效應，將非電量轉化為阻抗的變化而進行測量的。

如圖所示，一個扁平線圈置於金屬導體附近，當線圈中同遊交變電流I時，線圈周圍就產生一個交變磁場H1，置於這一磁場中的金屬導體就產生電渦流I2，電渦流也將產生一個新磁場H2，H2與H1方向相反，因而抵消部分原磁場，使通電線圈的有效阻抗發生變化。

電渦流傳感器測量原理示意圖

測量范圍（range）：與激光傳感器的量程一樣，即代表傳感器能夠測量的有效范圍。通常直接用數字表示，比如0.1mm、30mm、60mm 等等。註意：電渦流傳感器測量到被測物的距離時，也存在一個盲區，通常用offset表示，這個offset值就代表電渦流探頭安裝時可以距離被測物表面的最小距離。

分辨率（ Resolution）：傳感器的測量曲線並不是連續的，傳感器並不能把量程范圍內連續的無數個點都測量出來。如圖中y所示能測量到的兩個點之間的距離即能分辨的最小距離為分辨率。 分辨率通常用滿量程的百分比表示，比如 0.01%FS（FS全稱為 Full Scale）；也有一些產品直接就標出瞭具體值，比如 0.1um 。

線性度（Linearity，也有一些廠商用 非線性Nonlinearity 表示）：圖中X代表實際值與測量值之間的差即測量偏差，滿量程之內X的最大值為傳感器的線性度。 和分辨率一樣，線性度也通常用滿量程的百分比表示，比如 1%FS（FS全稱為 Full Scale）。 通常來說，傳感器的線性度都要低於傳感器的分辨率。

分辨率與線性度的區別

靈敏度（sensitivity）：指當傳感器處在穩態時，輸出變化量（電量、氣壓量等）對輸入位移變化量的比值。通常以mV/μm作為單位。比如差動電渦流傳感器ZED51系列的靈敏度標註的就是394 mV/μm。通常，在傳感器的線性范圍內，傳感器的靈敏度越高越好。因為隻有靈敏度高時，與被測量變化對應的輸出信號的值才比較大，更有利於信號處理。但要註意的是，傳感器的靈敏度高，與被測量無關的外界噪聲也容易混入，也會被放大系統放大，影響測量精度。因此，要求傳感器本身應具有較高的信噪比，盡量減少從外界引入的幹擾信號。

重復性（Repeatability）：表示傳感器的輸入量按同一方向作全量程連續多次標定時所得輸出特性不一定的程度，結合線性度標定時進行。通常來說，重復性越好表示傳感器的測量穩定性越高。也有些高精度的電渦流傳感器會特別標註系統的長期穩定性（表示傳感器在規定的工作條件下，長期保持系統測量性能恒定不變的能力），比如ZED51差動電渦流傳感器標註的平均故障間隔時間超過 55,000 小時就是長期穩定性的一種說法。

溫飄（溫度穩定性，熱穩定性Thermal sensitivity）：表示由於溫度的變化導致的傳感器輸出值的變化，通常用溫度每變化1度傳感器的輸出變化多大來表示。比如 ZED23系列的溫飄就是這麼標註的：Standard 0.1%FS/°F ；Compensated 0.02%FS/°F。

瞭解瞭主要的參數概念後，我們就可以基於項目的要求進行電渦流傳感器的選型操作。

電渦流傳感器在選型應用時大致需要關註這幾個方面：

電渦流傳感器在選型應用時的關註點

被測物

被測物材料：首先電渦流傳感器由於原理的限制，隻能用來測量金屬物體。而且針對非導磁（譬如鋁）和導磁體，通常需要匹配不同的探頭（也有一些探頭是可以同時測量導磁體和非導磁體的，但當測量物體有變化時，為瞭保障測量精度，需要對電渦流系統進行重新校準。有條件的話，最好是能夠針對具體的被測物進行校準後測試，這樣測量準確性最高。因為廠商通常都是基於鋁或者是鐵作為標準物體進行標定的。）

當然，如果您的非金屬物體上可以貼附金屬薄片，從直接測量物體的距離轉化為測量貼附在表面的金屬薄片的距離的話，那也是可以的。

被測物厚度：因為渦流會穿透金屬材料，所以當使用電渦流傳感器進行位移測量時，對於不同被測物的厚度有不同要求。廠商通常建議使⽤3個“趨膚深度”的厚度，以確保被測物不被磁場穿透。趨膚深度因材料和工作頻率⽽異，參⻅下表。

不同金屬材料趨膚深度值

被測物形狀尺寸：理想的被測物形狀是平面，而且尺寸比電渦流探頭直徑的3倍還要大一些。同時周圍最好沒有其他金屬物體的幹擾。如果⼩於推薦值，則需要與工廠溝通、定制校準。當系統⽤於⽐校準時更⼩的⽬標時，輸出靈敏度、有效范圍、分辨率、線性度和穩定性可能會受到影響。英國真尚有已對⼩⾄傳感器直徑 1/4 的⽬標進行瞭成功的校準。

平面被測物：如果為屏蔽探頭，則被測物直徑最好為探頭直徑的1.5到2倍；如果為非屏蔽探頭，則被測物直徑最好為探頭直徑的2到3倍。

電渦流探頭和平面型被測物尺寸關系

圓柱形被測物（例如軸）：⼀般是使⽤直徑⽐軸直徑⼩ 8 到 10 倍的探頭。這將使軸看起來像⼀個 ⽆限平⾯。如果軸⽐推薦值⼩，系統對橫軸變化（由⽬標的左右移動引起的誤差，進⽽與⽬標產⽣不均 勻的渦流耦合）更敏感。

電渦流探頭和圓柱形被測物尺寸關系

環境

溫度：溫度的改變會導致線圈電阻率的改變，從而改變測量值。如果是極端低溫或者高溫，就需要在選型時選擇能耐低溫或者高溫的傳感器，這類特殊的電渦流傳感器通常價格會遠高於通用型的電渦流傳感器。像HL系列高溫電渦流傳感器的探頭及連接探頭的部分線纜就可以在500多度的高溫下長期工作。

82963b0d105a914c3aefd7b28e5f8854高溫環境下電渦流傳感器應用

液體：測量環境中有液體的話通常不會影響傳感器的測量。比如ZED23系列電渦流探頭就可以在水下工作，探頭本身耐高壓，用於水下應用時隻需要做一個保護殼（探頭與線纜接觸部分不防水）或者隻把探頭伸進水裡面測量即可。

350c8524f06e56e35cad90a778b7e2c7電渦流傳感器在液體環境中測量

震動：如果沒有定制，最好不要用到震動很厲害環境

電磁幹擾（EMI）：電磁幹擾會影響電渦流傳感器的測量，但假如是很穩定的電磁幹擾的話，也可以過濾掉。

安裝

1. 安裝時不能把磁場包住，要磁場外露
2. 穩定的物理固定和恒溫環境是最理想的安裝方法
3. 消除傾斜,保證平行.
4. 用膨脹系數較低的材料
5. 避免側負載
6. 在多個傳感器近距離安裝時,要采用同步方式

屏蔽探頭建議安裝方式：

1cc7fec04d17d783af4c4956041a445e屏蔽探頭建議安裝方式

非屏蔽探頭建議安裝方式：

非屏蔽探頭建議安裝方式

測量范圍

通常情況下，量程是探頭直徑的25~35%，較大的探頭可以達到50%。標準的測量范圍可以參照廠商發佈的性能規格。而且電渦流傳感器的測量范圍是可以進行擴展校準的，往大范圍走可以校準到1.5倍量程，往小范圍走可以校準到0.5倍量程。當然，校準會影響傳感器的精度和穩定性。所以在選型時最好是選擇標準量程就剛好可以滿足大部分應用需求的。

速度

在選型時，被測物的運動速度也是需要關註的，並且傳感器的頻率響應需要足夠高，特別是振動類測量。以英國真尚有的ZED23系列電渦流傳感器為例，系統通常提供50KHz的頻率響應，滿足絕大多數的測量速度要求。但對於某些高速應用，ZED23系列也可以提升到100KHz的頻響，但是分辨率會下降。 而如果被測物運動速度慢的話,用低頻過濾器就可以提高分辨率。

電渦流傳感器用於金屬片往復運動測量電渦流傳感器用於主軸測量