涡流位移传感器属于感应位移传感器组，非常适合工业应用。与传统的电感式传感器不同，涡流传感器的测量原理可以测量非铁磁材料（例如铝）以及铁磁材料（例如钢）。它们专为位移、距离、位置、振动、振动和厚度的非接触式和无磨损测量而设计。因此，它们非常适合监控机器和系统——它们可以在恶劣的工业环境中进行测量，即使在发生压力、污垢或温度波动的情况下也是如此。

　通常，涡流位移传感器用于需要高测量精度且其他传感器无法应对主要环境条件的情况。例如，光学传感器会受到测量间隙中的污垢或灰尘以及高温的影响。传统的感应式位移传感器使用铁氧体磁芯，具有较高的线性误差和较低的频率响应。此外，它们的测量精度会随着环境温度的波动而降低。

　使用涡流位移传感器只能测量导电金属目标，无论是铁磁性的还是非铁磁性的。非导电材料对涡流测量系统是不可见的，因此对测量结果没有影响。因此，这些传感器可以通过塑料和油等材料对金属物体进行测量。这使得诸如油隙测量和对引导塑料薄膜的辊的距离测量等应用成为可能。

　一、传统电感式位移传感器的局限性

　经典的感应式位移传感器使用缠绕在铁磁芯上的线圈。由于该核心，输出是非线性的，因此必须在传感器电子设备中对其进行线性化，或者用户必须在其工厂控制系统中考虑这种非线性。除了非线性之外，其他限制还包括由于铁芯本身吸收磁场而导致的铁损。这些损耗随着频率的增加而增加，以至于电感式位移传感器以每秒约100次测量达到其性能极限。电感式位移传感器的另一个问题是由于铁氧体磁芯的高热膨胀系数，它们对极端温度变化的敏感性。这使得温度补偿具有挑战性，通常会导致高热漂移。

　二、涡流传感器工作原理

　感应线圈中的交流电会产生变化的磁场。该场在目标中感应出电流——涡流。交变涡流产生自己的磁场，与感应线圈的磁场相反，从而改变感应线圈的阻抗。阻抗变化量取决于目标与探头中的感应线圈之间的距离。感应线圈中的电流与阻抗相关，经过处理以产生输出电压，该电压指示目标相对于探头的位置。

　三、涡流与电容位移传感器

　涡流和电容传感器根据电场的变化检测到导电测量对象的距离。涡流传感器通过传感器线圈的阻抗变化来测量距离。通过电容感应，传感器和测量对象形成电容器的极板。两种类型都可以在亚微米范围内测量。然而，它们在操作环境方面存在很大差异。涡流传感器非常适合包括污垢、灰尘和湿度在内的恶劣工业环境。另一方面，电容式传感器需要电子产品生产、实验室和洁净室中可以找到的那种清洁环境。

　四、涡流位移传感器的优点

　尽管涡流传感器采用与感应位移和接近传感器相同的磁感应定律，但它们的空芯线圈结构可实现更高的精度、测量速度和稳定性——非线性和温度漂移不是问题。

　它们的优点包括：

　·高达100 kHz的快速测量。

　·分辨率低至0.5μm或更高。

　·高线性度。

　·在波动的环境温度下的高温稳定性，甚至可以通过嵌入式有源温度补偿来改善。

　·使用铁磁或非铁磁目标材料进行测量。

　·它们不受高压、高温、污垢、蒸汽或油的影响。