电涡流调幅式测量电路

电路组成与激励条件

电涡流调幅式测量电路由稳频稳幅正弦波振荡器、并联LC谐振回路、耦合电阻R和检波器组成。振荡器提供频率和幅值均稳定的正弦激励电压，这是保证测量精度和稳定性的前提。并联谐振回路由传感器线圈电感L和并联电容C构成，线圈置于被测金属板附近，两者间距为x。

工作原理

当被测金属板靠近或远离线圈时，金属板中产生的电涡流改变线圈的等效电感L。在稳频激励下，L的变化使并联LC回路的谐振频率偏离激励频率，导致回路等效阻抗变化，回路两端电压幅值随之改变。该电压经电阻R耦合后，由检波器提取幅值包络，得到与距离x相关的输出电压U。

谐振曲线与U-x关系

当无金属板时，线圈电感为L∞，回路并联谐振频率为

式中L∞为距离x趋于无穷大时的线圈电感，单位H；C为并联电容，单位F；f0为谐振频率，单位Hz。

保持激励幅值不变，改变振荡频率可得U-f曲线，即并联谐振曲线。当金属板存在时，由于电涡流效应，线圈等效电感减小，谐振频率升高，谐振峰值电压也发生变化。若固定振荡频率为f0，则当距离x改变时，回路失谐程度改变，输出电压U随x变化，形成U-x曲线。当x足够大时，L恢复为L∞，回路重新谐振，输出电压趋于U∞。

非线性与适用范围

U-x曲线呈单调变化，在x较小时变化较快，随后趋于平缓，具有明显的非线性。因此，该电路适用于对线性要求不高、但需要较高灵敏度的位移测量场合。若需近似线性输出，可在标定的局部范围使用或做后续线性化；调频方式本身也不自动保证距离与输出全程线性。

技术特点

材料电阻率会影响涡流和线圈等效阻抗，不能笼统认为U-x曲线与电阻率无关；距离测量须针对材料、激励和电路条件标定。