傳感器系統(tǒng)的工作原理是電渦流效應(yīng),。當(dāng)接通傳感器系統(tǒng)電源時(shí),，在前置器內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高頻信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)電纜送到探頭的頭部,，在頭部周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)H1,。如果在磁場(chǎng)H1的范圍沒(méi)有金屬導(dǎo)體接近，則發(fā)射到這一范圍內(nèi)的能量都會(huì)被釋放,；反之,，如果有金屬導(dǎo)體接近探頭頭部，則交變磁場(chǎng)H1將在導(dǎo)體的表面產(chǎn)生電渦流場(chǎng),，該電渦流場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)方向與H1相反的交變磁場(chǎng)H2,。由于H2的反作用，就會(huì)改變探頭頭部線圈高頻電流的幅度和相位,，既改變了線圈的有效阻抗,。這種變化即與電渦流效應(yīng)有關(guān)，又與靜磁學(xué)效應(yīng)有關(guān),，既與金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率,、磁導(dǎo)率、幾何形狀,、線圈幾何參數(shù),、激勵(lì)電流頻率以及線圈到金屬導(dǎo)體的距離參數(shù)有關(guān)。假定金屬導(dǎo)體是均質(zhì)的，其性能是線形和各向同性的,，則線圈——金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的磁導(dǎo)率u,、電導(dǎo)率σ、尺寸因子r,、線圈與金屬導(dǎo)體距離δ線圈激勵(lì)電流I和頻率ω等參數(shù)來(lái)描述,。因此線圈的阻抗可用函數(shù)Z=F（u，r,，I,，ω）來(lái)表示。  

如果控制u,，σ,，r，I,，ω恒定不變,，那么阻抗Z就成為距離的單值函數(shù)，由麥克斯韋爾公式,，可以求得此函數(shù)為一非線形函數(shù),，其曲線為“S”型曲線，在一定范圍內(nèi)可以近似為一線形函數(shù),。

在實(shí)際應(yīng)用中,，通常是將線圈密封在探頭中，線圈阻抗的變化通過(guò)封裝在前置器中的電子線路的處理轉(zhuǎn)化成電壓或電流輸出,。這個(gè)電子線路并不是直接測(cè)量線圈的阻抗,，而是采用并連諧振法，見(jiàn)圖1-3,，即在前置器中將一個(gè)固定電容C0=C1×C2/（C1+C2）和探頭線圈LX并連與晶體管T一起構(gòu)成一個(gè)振蕩器,，振蕩器的振蕩幅值UX與線圈阻抗成比例，因此振蕩器的振動(dòng)幅度UX會(huì)隨探頭與被測(cè)間距δ改變,。UX經(jīng)檢波濾波,，放大，非線形修正后輸出電壓UO,，UO與δ的關(guān)系曲線如圖1—4所示,，可以看出該曲線呈“S”形，即在線形區(qū)中點(diǎn)δ0處（對(duì)應(yīng)輸出電壓UO）線性,，其斜率（即靈敏度）較大,，在線性區(qū)兩端，斜率（靈敏度）逐漸下降,，線性變差。（δ1，U1）——線性起點(diǎn),，（δ2,，U2）——線性末點(diǎn)。

• 產(chǎn)品說(shuō)明

探 頭

探頭對(duì)正被測(cè)量表面,，它能地探測(cè)出被測(cè)體表面相對(duì)于探頭端面間隙的變化,。通常探頭由線圈、頭部,、殼體,、高頻電纜、高頻接頭組成,，其典型結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1-5所示,。

   線圈是探頭的核心，它是整個(gè)傳感器系統(tǒng)的敏感元件,，線圈的物理尺寸和電氣參數(shù)決定傳感器系統(tǒng)的線性量程以及探頭的電氣參數(shù)穩(wěn)定性,。

   探頭頭部采用耐高低溫的PPS工程塑料，通過(guò)“二次注塑”工藝將線圈密封其中,。這項(xiàng)技術(shù)增強(qiáng)了探頭頭部的強(qiáng)度和密封性,，在惡劣環(huán)境中可以保護(hù)頭部線圈可靠工作。頭部直徑取決于其內(nèi)部線圈直徑,，由于線圈直徑取決傳感器系統(tǒng)的基本性能——線性量程,，因此我們通常用頭部直徑來(lái)分類和表征各型號(hào)探頭，一般情況傳感器系統(tǒng)的線性量程大致是探頭頭部直徑的1/2-1/4,。我們?yōu)镈F3100系列設(shè)計(jì)了Φ5,、Φ8、Φ11,、Φ25,、Φ50五種標(biāo)準(zhǔn)直徑的頭部體，也可生產(chǎn)其它規(guī)格的頭部體,。

   探頭殼體用于支撐探頭頭部,，并作為探頭安裝時(shí)的裝夾結(jié)構(gòu)。殼體采用不銹鋼制成,，一般上面刻有標(biāo)準(zhǔn)螺紋,，并備有鎖緊螺母。為了能適應(yīng)不同的應(yīng)用和安裝場(chǎng)合,，探頭殼體具有不同的形式和不同的螺紋及尺寸規(guī)格.

   高頻電纜是用于連接探頭頭部到前置器（有時(shí)中間帶有延伸電纜轉(zhuǎn)接）,，這種電纜是用氟塑料絕緣的射頻同軸電纜，通常電纜長(zhǎng)度有0.5m,、1m,、5m,、9m四種選擇，當(dāng)選擇0.5m和1m時(shí)必須用延伸電纜以保證系統(tǒng)的總的電纜長(zhǎng)度為5m或9m,，至于選擇5m還是9m應(yīng)該是考慮能滿足將前置器安裝在設(shè)備機(jī)組的同一側(cè)來(lái)決定,。根據(jù)探頭的應(yīng)用場(chǎng)合和安裝環(huán)境，探頭所帶電纜可以配有不銹鋼軟管鎧裝（可選擇）,，以保護(hù)電纜不易被損壞,，對(duì)于安裝現(xiàn)場(chǎng)安裝探頭電纜無(wú)管道布置的情況，應(yīng)該選擇鎧裝,。

   探頭電纜接頭是符合美國(guó)軍用規(guī)范MIL-C-39012的高頻同軸接頭,。

   探頭整體各部件通過(guò)機(jī)械變形連接，在惡劣環(huán)境中可以保證探頭的穩(wěn)定性和可靠性,。