电涡流式位移传感器由探头和前置放大器(又称测隙仪)二部分组成,探头对着转子被测表面,但并不接触,留有一定的间隙,用支架固定在轴承的瓦座上或机壳上,通过延伸电缆与机壳外的前置放大器相连。电涡流式位移传感器的构造如下图所示。
涡流传感器结构如图所示。传感器头部有感应线圈,通上高频电流后,在线圈周围产生了高频电磁场。如其周围有金属导体,便会在金属表面产生电涡流。电涡流产生的电磁场与感应线圈的电磁场相互叠加,改变了感应线圈阻抗。在其它参数不变的情况下,该阻抗是线圈与金属导体之间距离的单值函数。将感应线圈接入振荡回路,即可输出一个与距离有关的高频谐波。在传感器附近设置前置放大器,将信号放大、检波和滤波后,即可得到一个与距离成正比的输出电压。因此,这种传感器又称位移传感器。传感器输出电压的直流分量正比于感应线圈与金属导体之间的静态间隙,交流分量正比于两者之间的动态位移,即振动。
电涡流式位移传感器是非接触式传感器,具有灵敏度高、线性范围大、频响范围宽、具有零频响应、探头结构尺寸小、抗干挠能力强、适于远距离传送、易于校准标定等优点。与接触式传感器(速度传感器、加速度传感器都是接触式)相比,电涡流式传感器能够更准确地测量出转子振动状况的各种参数,尤其适用于大型旋转机械轴振动、轴位移、相位、轴心轨迹、轴心位置、差胀、等等的测量,用途十分广泛。
在安装涡流传感器时,要注意平均间隙的选取。要求平均间隙加上振动间隙,亦即总间隙应处在线性范围之内,否则,在非线性段的灵敏度变化将带来测量上误差和波形失真。一般来说,平均间隙选在线性段的中点,这样,在平均间隙两边容许有***大的动态振幅