电涡流传感器背景及意义
电涡流传感技术的发展距今已有一百多年的历史。加贝首先通过实验发现了电涡流的存在，几年后法拉第在加贝实验的基础上总结出了可以阐述电涡流检测基本原理的电磁感应定律。1873 年麦克斯韦应用电磁感应定律建立了电磁场理论，电磁场理论为电涡流检测提供了理论支持。在理论发展较为成熟后，休斯率先将电涡流检测技术用于实际应用，他应用涡流检测的特点检测了具有不同电阻率的金属，通过不同的检测结果对金属进行了分类[1,2]。
此后一段时间电涡流检测技术在实际应用方面的发展仍然不够理想，其原因主要是各种不确定的外部因素和被测材料的参数不同引起的，这些都严重限制了涡流检测在工程中的应用。到了二十世纪五十年代，福斯特首先提出了阻抗分析的概念，为现代涡流检测提供了有力的理论支持。此后，经过长时间的努力探索，涡流检测技术才逐步开始应用于工业生产。各种相关涡流检测仪器也逐渐出现于市场。随着近些年现代涡流检测技术的迅速发展，特别是在工业领域的广泛应用，涡流检测已经是常见的无损检测技术的重要成员。
随着工业技术的发展，涡流检测在精确性、实用性等方面有了长足的发展。近些年来，由于现代电子技术和计算机技术的飞速发展，电涡流检测技术在工程应用上得到了较好的发展，研制出的相关仪器在性能上也在不断稳定和完善[3,4]。
根据检测工件形状的不同而采用多种样式的检测线圈和实验对检测线圈的工作状况进行的分析研究，发达国家成功地根据前期的大量实验结果分析出了检测线圈的阻抗特性，依据探测线圈的相关参数设计出了第一台电涡流探测仪器。
虽然涡流无损检测技术在不同工程领域得到了广泛的应用，但由电涡流检测原理可知，在检测时主要是根据传感器探头线圈的阻抗的变化得到测量值，但是探头线圈的阻抗不仅与探头的几何参数有关，同时也与检测距离、被测对象的电磁特性和被测对象表面形状有关[5]。
在工程测试标定中，一种被测对象对应一次标定过程。因此在相同环境、同样距离、形状相同的被测物条件下，仅改变磁导率不同的被测物会得到不同的结果，这样在对不同材料进行检测时，传感器必须重新标定；或当材料特性变化时，测量的误差较大；或当材料特性未知时，系统不能进行定量测量。这种现象严重降低了涡流位移检测装置的互换性，限定了其使用范围。同时也大大增加了标定工作量，即每一个涡流位移检测装置都需要根据被测对象的电磁特性逐个标定。国内在电涡流传感器技术的研究上起步相对较晚，八十年代开始进行电涡流传感器技术的具体研究，经过了几十年的发展，也取得了较大的成就。
- 电涡流传感器研究现状
2.1国内现状
南京航天航空大学的黄云龙[6]通过理论推导与有限元模型仿真分析相结合的方法，分析了探头参数对电涡流传感器输出的影响，并确定了探头的最优设计参数。提出利用印制电路板的多层螺旋导线作为探头线圈，制作了基于印制电路板的电涡流传感器探头。提出了电涡流传感器的电磁干扰、温漂和时漂的解决方案。设计了在径向方向放置探头获取转子轴向振动信息的结构方案以及相应的传感器二次转换电路。
