變磁阻式傳感器1課件

第3章變磁阻式傳感器特點：工作可靠、壽命長靈敏度高，分辨力高精度高、線性好性能穩(wěn)定、重復(fù)性好按磁路幾何參數(shù)變化形式的不同按磁路的結(jié)構(gòu)型式按組成方式分變氣隙式變面積式螺管式單一式差動式Π型E型分類簡單的自感式傳感器組成圖3.1

變氣隙式自感傳感器上、下移動鐵心氣隙、磁路磁阻變化線圈電感量測量電路轉(zhuǎn)電量第一節(jié)傳感器線圈的電器參數(shù)分析原理L-線圈電感；Rc-線圈銅耗電阻;Re-鐵心渦流損耗電阻;Rh-磁滯損耗電阻；C-線圈的寄生電容簡單的自感式傳感器圖3.1

變氣隙式自感傳感器圖3.2傳感器線圈的等效電路分析鐵心線圈的電氣參數(shù)與它們對線圈特性的影響，對了解與分析變磁阻式傳感器以及選擇傳感器參數(shù)有幫助。(3-1)式中

Rm——磁路總磁阻。1.線圈電感L由磁路基本知識可知，匝數(shù)為W的線圈電感為當(dāng)線圈具有閉合磁路時式中

RF——導(dǎo)磁體總磁阻。當(dāng)線圈磁路具有小氣隙時式中

Rδ——氣隙總磁阻。(3-2)(3-3)2.銅損電阻Rc取決于導(dǎo)線材料及線圈的幾何尺寸3.渦流損耗電阻Rｅ

由頻率為ｆ的交變電流激勵產(chǎn)生的交變磁場，會在線圈鐵心中造成渦流及磁滯損耗。根據(jù)經(jīng)典的渦流損耗計算公式知，為降低渦流損耗，疊片式鐵心的片厚應(yīng)?。桓唠娮杪视欣趽p耗的下降，而高磁導(dǎo)率卻會使渦流損耗增加。4.磁滯損耗電阻Rh鐵磁物質(zhì)在交變磁化時，磁分子來回翻轉(zhuǎn)而要克服阻力，類似摩擦生熱的能量損耗。5.并聯(lián)寄生電容C的影響并聯(lián)寄生電容主要由線圈繞組的固有電容與電纜分布電容所構(gòu)成。變換這時Re′和L′的串聯(lián)阻抗應(yīng)該與Re和L的并聯(lián)阻抗相等先不考慮寄生電容C(3-5)(3-6)Re′與L有關(guān)比值Re/ωL應(yīng)盡量小，以使Re′<<ωL′，從而減小了附加電阻變化的影響。可見，在設(shè)計傳感器時應(yīng)盡可能減少鐵損。(3-8)(3-9)電感的相對變化(3-10)(3-7)考慮實際存在并聯(lián)寄生電容C時，阻抗Z為品質(zhì)因數(shù)當(dāng)Q>>1時，1/Q2可以忽略，式(3-7)可簡化為有效值Q為式中

總的損耗電阻第二節(jié)自感式傳感器一.工作原理與輸出特性---------帶氣隙的鐵心線圈按磁路幾何參數(shù)變化形式的不同按磁路的結(jié)構(gòu)型式按組成方式分變氣隙式變面積式螺管式單一式差動式Π型E型罐型(3-11)式中ｌ1,ｌ2——鐵心和銜鐵的磁路長度(ｍ)；S1，S2——鐵心和銜鐵的截面積(ｍ2)；μ1、μ2——鐵心和銜鐵的磁導(dǎo)率(H/ｍ)；S、ｌδ——氣隙磁通截面積(ｍ2)和氣隙總長(ｍ)。1.變氣隙式自感傳感器磁路總磁阻為忽略磁路鐵損認為氣隙磁場是均勻的,(3-12)由式(3-12)可知，當(dāng)鐵心、銜鐵的材料和結(jié)構(gòu)與線圈匝數(shù)確定后，若保持S不變，則L即為ｌδ的單值函數(shù)，這就是變氣隙式傳感器的工作原理。為了精確分析傳感器的特性，利用前述等效磁導(dǎo)率μe的概念，由式(3-4)(3-13)可得將式(3-11)代入式(3-1)，可得:(3-17)由上式可知，變氣隙式傳感器的輸出特性是非線性的，式中負號表示靈敏度隨氣隙增加而減小，欲增大靈敏度，應(yīng)減?。歃?，但受到工藝和結(jié)構(gòu)的限制。為保證一定的測量范圍與線性度，對變氣隙式傳感器，常取δ＝ｌδ/2＝0.1～0.5ｍｍ，Δδ＝(1/5～1/10)δ。得靈敏度為對式(3-16)微分(3-18)式中(3-19)若圖3.1所示傳感器的氣隙長度ｌδ保持不變，令磁通截面積隨被測非電量而變(銜鐵水平方向移動)，即構(gòu)成變面積式自感傳感器。此時由式(3-16)2.變面積式自感傳感器靈敏度較低。欲提高靈敏度，需減?。歃模瑯邮艿焦に嚭徒Y(jié)構(gòu)的限制。忽略氣隙磁通邊緣效應(yīng)的條件下，輸出特性呈線性ｌδ值的選取與變氣隙式相同。對式(3-18)微分得靈敏度為為一常數(shù)。3.螺管式自感傳感器圖3.4螺管式自感傳感器原理圖平均半徑為r的螺管線圈、銜鐵和磁性套筒等。隨著銜鐵插入深度的不同將引起線圈泄漏路徑中磁阻變化，從而使線圈的電感發(fā)生變化。組成原理在變隙式差動電感傳感器中，當(dāng)銜鐵隨被測量移動而偏離中間位置時，兩個線圈的電感量一個增加，一個減小，形成差動形式。1-差動線圈2-鐵心3-銜鐵4-測桿5-工件

(ａ)一般形式；(ｂ)變壓器電橋二.測量電路1.電橋電路圖3.6輸出端對稱電橋電感式傳感器的測量電路有交流電橋式、變壓器式交流電橋以及諧振式等。(3-20)(1)輸出端對稱電橋

圖中Z1、Z2為傳感器兩線圈阻抗，R1、R2為外接電阻，通常設(shè)工作時電源電勢為E，于是輸出電壓幅值和阻抗分別為以變壓器兩個次級作為電橋平衡臂。顯然，其輸出特性同(a)。由于變壓器次級的阻抗通常遠小于電感線圈的阻抗，?？珊雎?，于是輸出阻抗式(3-22)變?yōu)樽儔浩麟姌驁D(b)(3-25)圖(b)與圖(a)相比，使用元件少，輸出阻抗小，電橋開路時電路呈線性，因此應(yīng)用較廣。

設(shè)工作時(3-26)輸出電壓幅值和阻抗分別為(3-27)(2)電源端對稱電橋

電橋輸出電壓為則有(3-28)4.調(diào)頻電路1—諧振電容；2—調(diào)頻振蕩器；3—電感線圈；4—磁性套筒；5—導(dǎo)桿(銜鐵)當(dāng)傳感器線圈電感L發(fā)生變化時，調(diào)頻振蕩器的輸出頻率相應(yīng)變化。利用階梯形無骨架線圈，可使銜鐵的位移變化與輸出頻差變化呈線性關(guān)系。傳感器的結(jié)構(gòu)見圖3.10。由于輸出為頻率信號，這種電路的抗干擾能力很強，電纜長度可達1km，特別適合于野外現(xiàn)場使用。圖3.10

電感調(diào)頻式位移傳感器結(jié)構(gòu)圖5.相敏檢波電路-----常用的判別電路(ａ)帶相敏檢波的交流電橋Z1、Z2為傳感器兩線圈的阻抗，Z3＝Z4構(gòu)成另兩個橋臂，U為供橋電壓，U0為輸出。當(dāng)銜鐵處于中間位置時，Z1＝Z2＝Z，電橋平衡，U＝05.相敏檢波電路-----常用的判別電路(ａ)帶相敏檢波的交流電橋如供橋電壓為正半周，即A點電位高于B點，二極管D1、D4導(dǎo)通，D2、D3截止。在A—E—C—B支路中，C點電位由于Z1增大而降低；在A—F—D—B支路中，D點電位由于Z2減小而增高。因此D點電位高于C點，輸出信號為正供橋電壓為負半周，B點電位高于A點，二極管D2、D3導(dǎo)通，D1、D4截止。在B—C—F—A支路中，C點電位由于Z2減小而比平衡時降低；在B—D—E—A支路中，D點電位則因Z1增大而比平衡時增高。因此D點電位仍高于C點，輸出信號仍為正。同理可以證明，銜鐵下移時輸出信號總為負。于是，輸出信號的正負代表了銜鐵位移的方向。若銜鐵上移，Z1增大，Z2減小(ｂ)實用電路L1、L2為傳感器的兩個線圈，C1、C2為另兩個橋臂。電橋供橋電壓由變壓器B的次級提供。R1、R2、R3、R4為四個線繞電阻，用于減小溫度誤差。C3為濾波電容，Rw1為調(diào)零電位器，Rw2為調(diào)倍率電位器，輸出信號由電壓表V指示。圖3.12

階梯形線圈三.自感式傳感器的誤差1.輸出特性的非線性各種自感式傳感器，都在原理上或?qū)嶋H上存在非線性誤差。測量電路也往往存在非線性。為了減小非線性，常用的方法是采用差動結(jié)構(gòu)和限制測量范圍。對于螺管式自感傳感器，增加線圈的長度有利于擴大線性范圍或提高線性度。在工藝上應(yīng)注意導(dǎo)磁體和線圈骨架的加工精度、導(dǎo)磁體材料與線圈繞制的均勻性，對于差動式則應(yīng)保證其對稱性，合理選擇銜鐵長度和線圈匝數(shù)。另一種有效的方法是采用階梯形線圈，如圖3.12所示。2.零位誤差差動自感式傳感器當(dāng)銜鐵位于中間位置時，電橋輸出理論上應(yīng)為零，但實際上總存在零位不平衡電壓輸出(零位電壓)，造成零位誤差，如圖3.13(a)所示。圖3.13

零位誤差(ａ)零位電壓；(ｂ)相應(yīng)波形1、使傳感器輸出特性在零點附近的范圍內(nèi)不靈敏(靈敏度下降)，限制著分辨力的提高。3、若傳感器輸出作為伺服系統(tǒng)的控制信號，零位電壓還會使伺服電機發(fā)熱，甚至產(chǎn)生零位誤動作。

2、過大的零位電壓會使放大器提前飽和，堵塞有用信號通過，致使儀器不再反映被測量的變化。零點殘余電壓危害：（1）由于兩個二次測量線圈的等效參數(shù)不對稱，使其輸出的基波感應(yīng)電動勢的幅值和相位不同，調(diào)整磁芯位置時，也不能達到幅值和相位同時相同。（2）由于鐵芯的B-H特性的非線性，產(chǎn)生高次諧波不同，不能互相抵消。（3）勵磁電壓波形中含有高次諧波。產(chǎn)生零點殘余電壓的原因一種常用的方法是采用補償電路，其原理為：(1)串聯(lián)電阻消除基波零位電壓；(2)并聯(lián)電阻消除高次諧波零位電壓；(3)加并聯(lián)電容消除基波正交分量或高次諧波分量。圖3.14零位電壓補償電路(ａ)典型接法；(ｂ)實際電路3.溫度誤差環(huán)境溫度的變化會引起自感傳感器的零點溫度漂移、靈敏度、線性度和相位的變化，造成溫度誤差。環(huán)境溫度對自感傳感器的影響主要通過：(1)材料的線膨脹系數(shù)引起零件尺寸的變化；(2)材料的電阻率溫度系數(shù)引起線圈銅阻的變化；(3)磁性材料磁導(dǎo)率溫度系數(shù)、繞組絕緣材料的介質(zhì)溫度系數(shù)和線圈幾何尺寸變化引起線圈電感量及寄生電容的改變等造成。變磁阻式傳感器的應(yīng)用變隙電感式壓力傳感器結(jié)構(gòu)圖當(dāng)壓力進入膜盒時，膜盒的頂端在壓力P的作用下產(chǎn)生與壓力P大小成正比的位移，于是銜鐵也發(fā)生移動，從而使氣隙發(fā)生變化，流過線圈的電流也發(fā)生相應(yīng)的變化，電流表A的指示值就反映了被測壓力的大小。

當(dāng)被測壓力進入C形彈簧管時，C形彈簧管產(chǎn)生變形，其自由端發(fā)生位移，帶動與自由端連接成一體的銜鐵運動，使線圈1和線圈2中的電感發(fā)生大小相等、符號相反的變化。即一個電感量增大，另一個電感量減小。電感的這種變化通過電橋電路轉(zhuǎn)換成電壓輸出。由于輸出電壓與被測壓力之間成比例關(guān)系，所以只要用檢測儀表測量出輸出電壓，即可得知被測壓力的大小。變隙式差動電感壓力傳感器第三節(jié)互感式傳感器互感式傳感器是一種線圈互感隨銜鐵位移變化的變磁阻式傳感器。傳感器是根據(jù)變壓器的基本原理制成的，與自感式傳感器統(tǒng)稱為電感式傳感器。在非電量測量中，應(yīng)用最多的是螺線管式差動變壓器，它可以測量1～100mm機械位移，并具有測量精度高、靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠等優(yōu)點。閉合磁路開磁路初、次級間的互感為常數(shù)初、次級間的互感隨銜鐵移動而變且兩個次級繞組按差動方式工作又稱為差動變壓器互感式傳感器變壓器兩個初級繞組的同名端順向串聯(lián)，兩個次級繞組的同名端則反相串聯(lián)。一.工作原理與類型在忽略線圈寄生電容與鐵心損耗的情況下，差動變壓器的等效電路如圖3-15所示。U，I——初級線圈激勵電壓與電流(頻率為ω)；L1，R1——初級線圈電感與電阻；M1，M2—初級與次級線圈1，2間的互感；L21，L22和R21，R22——分別為兩個次級線圈的電感和電阻。根據(jù)變壓器原理，傳感器開路輸出電壓為兩次級線圈感應(yīng)電勢之差：(3-29)銜鐵在中間位置時若兩次級線圈參數(shù)與磁路尺寸相等，則M1＝M2＝M，U0＝0。銜鐵偏離中間位置時M1≠M2由于差動工作，有M1＝M+ΔM1，M2＝M-ΔM2。在一定范圍內(nèi)，ΔM1＝ΔM2＝ΔM，差值(M1-M2)與銜鐵位移成比例。于是，在負載開路情況下，輸出電壓及其有效值分別為(3-30)(2-32)(3-30)(3-31)式中

ESO——銜鐵在中間位置時，單個次級線圈的感應(yīng)電勢

圖3.16變氣隙式差動變壓器變氣隙式變面積式螺管由式(3-29)可知，差動變壓器的輸出特性與初級線圈對兩個次級線圈的互感之差有關(guān)(3-33)結(jié)構(gòu)型式不同，互感的計算方法也不同。Π型差動變壓器的輸出特性為式中δ為初始氣隙；W1為初級線圈匝數(shù)；W2為次級線圈匝數(shù)；Δδ為銜鐵上移量上式表明，輸出電壓U0與銜鐵位移Δδ成比例，負號表明Δδ向上為正時，輸出電壓U0與電源電壓U反相；Δδ向下為負時，兩者同相。輸出特性曲線如圖3.17所示。推導(dǎo)過程略圖3.17

差動變壓器的特性(ａ)輸出特性；(ｂ)相位特性由式(3-33)(3-34)①靈敏度隨電源電壓U和變壓比W2：W1的增大而提高，隨初始氣隙增大而降低。②傳感器的增加次級匝數(shù)W2與增大激勵電壓U將提高靈敏度。但W2過大，會使傳感器體積變大，且使零位電壓增大；U過大，易造成發(fā)熱而影響穩(wěn)定性，還可能出現(xiàn)磁飽和，因此常取0.5～8V，并使功率限制在1VA以下。分析結(jié)論：可得Π形差動變壓器的靈敏度表達式(3-35)當(dāng)激勵頻率過低時，ωL1<<R1，式(3-30)(3-30)-----差動變壓器的靈敏度隨頻率ω而增加。當(dāng)ω增加使ωL1>>R1時，式(3-30)變?yōu)?3-36)此時，靈敏度與頻率無關(guān)，為一常數(shù)。ω繼續(xù)增加超過某一數(shù)值時(該值視鐵心材料而異)，由于導(dǎo)線趨膚效應(yīng)和鐵損等影響而使靈敏度下降(見圖3.18)。變成通常應(yīng)按所用鐵心材料，選取合適的較高激勵頻率，以保持靈敏度不變。這樣，既可放寬對激勵源頻率的穩(wěn)定度要求，又可在一定激勵電壓條件下減少磁通或匝數(shù)，從而減小尺寸。問題：（1）差動變壓器的輸出是交流電壓(用交流電壓表測量，只能反映銜鐵位移的大小，不能反映移動的方向);（2）測量值中將包含零點殘余電壓。為了達到能辨別移動方向和消除零點殘余電壓的目的，實際測量時，常常采用差動整流電路和相敏檢波電路。

(1)差動整流電路

這種電路是把差動變壓器的兩個次級輸出電壓分別整流，然后將整流的電壓或電流的差值作為輸出。二.測量電路

(2)相敏檢波電路

輸入信號u2(差動變壓器式傳感器輸出的調(diào)幅波電壓)通過變壓器T1加到環(huán)形電橋的一個對角線上。參考信號us通過變壓器T2加到環(huán)形電橋的另一個對角線上。輸出信號uo從變壓器T1與T2的中心抽頭引出。平衡電阻R起限流作用，以避免二極管導(dǎo)通時變壓器T2的次級電流過大。RL為負載電阻。us的幅值要遠大于輸入信號u2的幅值，以便有效控制四個二極管的導(dǎo)通狀態(tài)，且us和差動變壓器式傳感器激磁電壓u1由同一振蕩器供電，保證二者同頻同相（或反相）。根據(jù)變壓器的工作原理，考慮到O、M分別為變壓器T1、T2的中心抽頭，則

采用電路分析的基本方法當(dāng)u0與uy’均為負半周時：二極管VD2、VD3截止，VD1、VD4導(dǎo)通。輸出電壓uo表達式相同。說明只要位移Δx>0，不論u0與uy’是正半周還是負半周，負載電阻RL兩端得到的電壓始終為正。當(dāng)Δx<0時：u0與uy’為同頻反相。不論u0與uy’是正半周還是負半周，負載電阻RL兩端得到的輸出電壓表達式總是為圖3.21二次線圈反串電路一般采用反串電路和橋路兩種反串電路是直接把兩個二次線圈反向串接（如圖3.21）。這種情況下空載輸出電壓等于二次側(cè)線圈感應(yīng)電動勢之差，即：(3-37)可見橋路的靈敏度為前面的0.5，但其優(yōu)點是利用Rw可進行調(diào)零，不再需要另外配置調(diào)零電路。圖3.22差動變壓器使用橋路橋路如圖3.22：其中R1，R2是橋臂電阻，Rw是調(diào)零電位器。設(shè)R1＝R2，則輸出電壓(3-38)由上式可知，低頻激勵時線圈的品質(zhì)因數(shù)(Q＝ωL/R)低，溫度誤差大。為此應(yīng)提高初級線圈的品質(zhì)因數(shù)。三.互感式傳感器的誤差不同：差動變壓器多了一個初級線圈。當(dāng)溫度變化時，初級線圈的參數(shù)尤其銅阻的變化影響較大。設(shè)溫度變化Δｔ(℃)，初級線圈銅阻R增加ΔR，銅線電阻溫度系數(shù)為+0.4％/℃，由此引起的次級輸出電壓的相對變化為自感式傳感器的誤差分析均適用于差動變壓器。在初級串入一高阻值降壓電阻R，或同時串入熱敏電阻RT進行補償。適當(dāng)選擇RT，可使溫度變化時原邊總電阻近似不變，從而使激勵電流保持恒定。圖3.23

溫度補償電路為減小溫度誤差，可采取穩(wěn)定激勵電流的方法，如圖3.23電感式傳感器主要用于測量位移與尺寸，也可測量能轉(zhuǎn)換成位移變化的其他參數(shù)，如力、張力、壓力、壓差、振動、應(yīng)變、轉(zhuǎn)矩、流量、比重等。⑴位移與尺寸測量⑵壓力測量⑶力和力矩測量⑷振動測量四.電感式傳感器的應(yīng)用微壓力傳感器圖4.22差動變壓器式加速度傳感器原理圖

差動變壓器式加速度傳感器:由懸臂梁和差動變壓器構(gòu)成。測量時，將懸臂梁底座及差動變壓器的線圈骨架固定，而將銜鐵的A端與被測振動體相連，此時傳感器作為加速度測量中的慣性元件，它的位移與被測加速度成正比，使加速度測量轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰频臏y量。當(dāng)被測體帶動銜鐵以Δx(t)振動時，導(dǎo)致差動變壓器的輸出電壓也按相同規(guī)律變化。位移、振動、厚度、轉(zhuǎn)速、溫度、硬度等參數(shù)，以及用于無損探傷領(lǐng)域。第四節(jié)電渦流式傳感器電渦流式傳感器是利用電渦流效應(yīng)進行工作的。特點：結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、頻響范圍寬、不受油污等介質(zhì)的影響，并能進行非接觸測量，適用范圍廣，它一問世就受到各國的重視。測量參數(shù)：當(dāng)高頻（500kHz左右）信號源產(chǎn)生的高頻電壓施加到一個靠近金屬導(dǎo)體附近的電感線圈L1時，將產(chǎn)生高頻磁場H1。如被測導(dǎo)體置于該交變磁場范圍之內(nèi)時，被測導(dǎo)體就產(chǎn)生電渦流i2。i2在金屬導(dǎo)體的縱深方向并不是均勻分布的，而只集中在金屬導(dǎo)體的表面，這稱為集膚效應(yīng)（也稱趨膚效應(yīng)）。集膚效應(yīng)與激勵源頻率f、工件的電導(dǎo)率s、磁導(dǎo)率等有關(guān)。頻率f越高，電渦流的滲透的深度就越淺，集膚效應(yīng)越嚴重。由于存在集膚效應(yīng)，電渦流只能檢測導(dǎo)體表面的各種物理參數(shù)，如線圈與導(dǎo)體表面的距離。導(dǎo)體表面的裂紋、或者用來檢測與材料磁導(dǎo)率有關(guān)的材料型號、表面硬度等參數(shù)。圖3.25

電渦流式傳感器的基本原理一.工作原理如圖3.25所示，有一通以交變電流的傳感器線圈。由于電流的存在，線圈周圍就產(chǎn)生一個交變磁場H1。若被測導(dǎo)體置于該磁場范圍內(nèi)，導(dǎo)體內(nèi)便產(chǎn)生電渦流，也將產(chǎn)生一個新磁場H2，H2與H1方向相反，力圖削弱原磁場H1,從而導(dǎo)致線圈的電感、阻抗和品質(zhì)因數(shù)發(fā)生變化。這些參數(shù)變化與導(dǎo)體的幾何形狀、電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、線圈的幾何參數(shù)、電流的頻率以及線圈到被測導(dǎo)體間的距離有關(guān)。如果控制上述參數(shù)中一個參數(shù)改變，余者皆不變，就能構(gòu)成測量該參數(shù)的傳感器。圖3.26

等效電路

為分析方便，我們將被測導(dǎo)體上形成的電渦流等效為一個短路環(huán)中的電流。這樣，線圈與被測導(dǎo)體便等效為相互耦合的兩個線圈，如圖3.26所示。設(shè)線圈的電阻為R1，電感為L1，阻抗為Z1=R1+jωL1；短路環(huán)的電阻為R2，電感為L2；線圈與短路環(huán)之間的互感系數(shù)為M。M隨它們之間的距離x減小而增大。加在線圈兩端的激勵電壓為:根據(jù)基爾霍夫定律，可列出電壓平衡方程組解之得由此可求得線圈受金屬導(dǎo)體渦流影響后的等效阻抗為(3-39)線圈的等效電感為(3-40)由式(3-39)～(3-41)可知，線圈-金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的阻抗、電感和品質(zhì)因數(shù)都是該系統(tǒng)互感系數(shù)平方的函數(shù)。而互感系數(shù)又是距離x的非線性函數(shù)，因此當(dāng)構(gòu)成電渦流式位移傳感器時，Z=f1(x)、L=f2(x)、Q=f3(x)都是非線性函數(shù)。但在一定范圍內(nèi)，可以將這些函數(shù)近似地用一線性函數(shù)來表示，于是在該范圍內(nèi)通過測量Z、L或Q的變化就可以線性地獲得位移的變化。4.3.3電渦流傳感器測量電路主要有調(diào)頻式、調(diào)幅式電路兩種。

1.調(diào)頻式電路傳感器線圈接入LC振蕩回路，當(dāng)傳感器與被測導(dǎo)體距離x改變時，在渦流影響下，傳感器的電感變化，將導(dǎo)致振蕩頻率的變化，該變化的頻率是距離x的函數(shù)，即f=L(x),該頻率可由數(shù)字頻率計直接測量，或者通過f-V變換，用數(shù)字電壓表測量對應(yīng)的電壓。振蕩器的頻率為為了避免輸出電纜的分布電容的影響，通常將L、C裝在傳感器內(nèi)。此時電纜分布電容并聯(lián)在大電容C2、C3上，因而對振蕩頻率f的影響將大大減小。

2.調(diào)幅式電路由傳感器線圈L、電容器C和石英晶體組成。石英晶體振蕩器起恒流源的作用，給諧振回路提供一個頻率（f0）穩(wěn)定的激勵電流io，LC回路輸出電壓式中,Z為LC回路的阻抗。

當(dāng)金屬導(dǎo)體遠離或去掉時，LC并聯(lián)諧振回路諧振頻率即為石英振蕩頻率fo，回路呈現(xiàn)的阻抗最大，諧振回路上的輸出電壓也最大；當(dāng)金屬導(dǎo)體靠近傳感器線圈時，線圈的等效電感L發(fā)生變化，導(dǎo)致回路失諧，從而使輸出電壓降低，L的數(shù)值隨距離x的變化而變化。因此，輸出電壓也隨x而變化。輸出電壓經(jīng)放大、檢波后，由指示儀表直接顯示出x的大小。除此之外，交流電橋也是常用的測量電路。三.電渦流式傳感器的應(yīng)用

1.測位移電渦流式傳感器的主要用途之一是可用來測量金屬件的靜態(tài)