涡流效应定义

块状金属被放入变化的磁场中，或在非均匀的磁场中运动，则在该金属内要产生感应电动势，由于金属的电阻很小，因而即使感应电动势不很大，也能引起强大的电流。这种电流在金属内沿着一个一个闭合回路流动，像河水中的旋涡，因此被称为涡旋电流，简称涡流。

涡流效应模拟图

地感线圈车检器的工作原理

从项目分享一的视频中，可以发现让车检器正常工作，要给车检器接上线圈（电感L）,电路板上有电容C,上电之后通过内部电路形成一个LC振荡电路，振荡频率f=1/[2π√(LC)]（L电感C电容）。

线圈会产生磁场，车辆的地盘是金属，经过线圈时形成涡流效应。涡流效应同时会影响线圈的电感量L，L变小，由于f=1/[2π√(LC)]，f变大。

车辆通过频率变化

车辆经过之后频率f会变化，那么车检器如何来检测 f 的变化呢？可以通过单片机脉冲捕获计数来实现。

单片机MCU捕获振荡波形

1、整形处理

LC振荡信号输出是正弦波信号，如下图所示：

正弦波信号

正弦波通过整形处理成方波信号，MCU就可以对方波脉冲进行捕获。

整形方波信号

2、数据处理

MCU通过捕获的脉冲数n，捕获脉冲数n对应的时间t，可以计算LC频率 f=n/t ，比如f=100hz 指1s内捕获100个脉冲。

n固定时，如果f变大，那么t变小。

无车状态 f1=n/t1

有车状态 f2=n/t2

当f2>f1时，t2<t1

t1和t2用MCU捕获定时计数器来赋值，通过对t2、t1的判断就可以对是否有车辆通过状态进行判断。

涡流效应其它应用

涡流金属探测器和车检器原理类似，有一个流过一定频率交变电流的探测线圈，该线圈产生的交变磁场在金属物中激起涡流，隐蔽金属物的等效电阻、电感也会反射到探测线圈中，改变通过探测线圈电流的大小和相位，从而探知金属物。