Bij non-contact metingen in ruwe industriële omgevingen springt één technologie keer op keer naar voren: de eddy-current sensor. Bij Althen merken wij hoe dit principe de manier waarop engineers en OEM’s precisiemetingen uitvoeren fundamenteel verandert. Van machinemonitoring tot embedded positieterugkoppeling.
Wat maakt eddy-current sensoren nu zo bijzonder? In dit artikel leggen wij de basisprincipes uit, tonen wij waarom deze technologie in specifieke toepassingen beter presteert dan alternatieven, en delen wij praktijkvoorbeelden uit de industrie.
Wat zijn eddy-stromen?
Eddy-current stromen (wervelstromen) zijn cirkelvormige elektrische stromen die ontstaan in een geleidend materiaal wanneer het blootstaat aan een veranderingen in het magnetische veld. Deze stromen werken de oorspronkelijke magneetkracht tegen en kunnen gemeten worden om afstand, verplaatsing of vibratie af te leiden. In sensortermen gebruikt een eddy-current probe dit fenomeen om de positie van een metalen doelobject met zeer hoge precisie te detecteren — geheel zonder fysiek contact.
Hoe werkt een eddy-current sensor?
Een typische eddy-stroom sensor bestaat uit een spoel, een oscillator en een signaalconditioner. Wanneer de spoel een wisselend magnetisch veld uitzendt en een metalen target nadert, ontstaan er eddy-stromen in het target. Deze beïnvloeden de impedantie van de spoel. De verandering in impedantie wordt omgezet in een elektrisch signaal dat correspondeert met afstand of verplaatsing.
Bij Althen ontwerpen we sensoren die veranderingen op sub-micron niveau kunnen detecteren — ideaal voor kritische test- & meet-omgevingen en automatiseringsscenario’s.
Eddy-current ten opzichte van andere sensortechnologieën
Het komt vaak voor dat klanten eddy-current sensoren vergelijken met bijvoorbeeld LVDT’s, potentiometers of inductieve sensoren. Elk heeft z’n eigen voordelen, maar wanneer het gaat om metalen doeleinden in uitdagende omstandigheden, wint de wervelstroomsensor:
“Nadat wij de wervelstroomsensoren hadden geïnstalleerd, hoefden wij ons geen zorgen meer te maken over onderhoud en konden wij volledig vertrouwen op onze metingen.”
Dynamische versus statische meettoepassingen
Een belangrijk voordeel van eddy-current sensoren is hun vermogen zowel in dynamische als statische meetomgevingen uitstekend te presteren. In dynamische toepassingen zoals assendeformatie-analyse, lager-speling monitoring of high-speed lineaire beweging levert de snelle respons en bandbreedte van eddy-stroom sensoren accurate realtime data zonder signaalvertraging.
Voor statische of langzaam variërende omstandigheden, denk bijvoorbeeld aan thermische uitzetting, structurele vervorming of spleetmeting in testopstellingen, zijn sensoren nodig met hoge resolutie en thermische stabiliteit. Vergeleken met LVDT’s of rekstroken bieden eddy-stroom sensoren een contactloze, slijtagevrije oplossing die betrouwbaar blijft in vervuilde of thermisch onstabiele omgevingen. Het kennen van jouw meetdynamiek helpt ons de juiste sensoroplossing te kiezen.
Invloed van materiaal en kalibratie
De prestaties van een eddy-stroom sensor worden direct beïnvloed door de elektrische geleiding en magnetische permeabiliteit van het doelmateriaal. Bijvoorbeeld: een sensor gekalibreerd op aluminium (hoog geleidend, niet-magnetisch) reageert anders wanneer hij op zacht staal wordt toegepast (geleid én magnetisch). Deze materiaaleigenschappen bepalen de sensorgevoeligheid, lineariteit en effectieve meetrange.
Daarom is het cruciaal het juiste targetmateriaal te matchen of opnieuw te kalibreren als het materiaal verandert.
Signaalconditioning en output-opties
Wervelstroomsensoren bieden veel flexibiliteit dankzij diverse signaalconditionering opties. Of u nu connecteert met een eenvoudige PLC of een high-speed DAQ-systeem: Althen levert sensoren met analoge outputs zoals 0–10 V of 4–20 mA, of digitale formaten zoals RS232, RS485, USB of zelfs Modbus RTU. Voor Industrie 4.0-omgevingen ondersteunen geavanceerde modellen IO-Link of CAN-bus, wat zorgt voor compatibiliteit met moderne fieldbusarchitecturen.
Onze bijpassende signaalconditioners worden vaak vooraf gekalibreerd voor plug-and-play integratie. Hierdoor is de opzettijd minimaal en zijn de prestaties gegarandeerd. Weet u niet welke interface het beste past? Wij helpen u graag met een selectiegids of compatibiliteitstabel op basis van uw besturingssysteem.
Veelvoorkomende toepassingen bij Althen
Bij Althen ondersteunen we uiteenlopende sectoren. Hieronder een aantal voorbeelden waar onze eddy-stroom sensoren het verschil maken:
- Precisie positiebepaling in industriële automatisering – denk aan robotarmen, persen of stempelmachines.
- In de lucht- & ruimtevaart: monitoren van as-verplaatsing in turbines of verificatie van testopstellingen voor componentvermoeiing.
- In machinemonitoring: detecting van uitloop, excentriciteit of assenvibratie in kritische roterende apparatuur.
- OEM-integraties: compacte sensoren ingebed in hydraulische en pneumatische cilinders voor realtime slagterugkoppeling.
Praktijkvoorbeelden
Eddy current sensoren
Air Gap Tool
- Draadloze meting via app
- Inzicht in real-time data
- Oplaadbaar via USB, klaar voor gebruik
ThreadChecker contactloze draadaanwezigheidsensor
- Contactloze draaddetectie
- Analoge en schakeluitgang
- Robuust IP67-ontwerp
Choosing the right eddy current sensor
Not all eddy current sensors are created equal. Choosing the right sensor depends on the measurement environment, target material, and required precision. Here are the key factors we help our customers evaluate:
- Measurement Range: From microns up to several millimeters, depending on your application needs.
- Target Material: Eddy current sensors only work with conductive materials (aluminum, steel, etc.). The material affects calibration and sensitivity.
- Linear Range & Accuracy: For precision-critical tasks (e.g., test benches), choose sensors with tight linearity tolerances and factory calibration.
- Temperature Range: We offer high-temperature sensor variants that can operate up to 200°C or more.
- Signal Output: Choose between analog voltage, current (4–20 mA), or digital outputs depending on your control system.
Need help selecting the right model? Our team supports custom configurations and matching sensors with pre-calibrated signal conditioners for plug-and-play integration.
Praktijkvoorbeelden
Twee van de meest praktische toepassingen van eddy-stroom sensing die wij zijn de Air Gap Tool (AGT) en de Thread Checker (TC). De Air Gap Tool is een precisiesysteem voor het meten van de speling tussen roterende componenten. Veel toegepast in turbines, generatoren en motoren waar zelfs kleinste luchtspeling leidt tot efficiëntieverlies of mechanisch falen.
De Thread Checker automatiseert het detecteren van ontbrekende of incorrecte draadgaten in metalen boorgaten tijdens productie, elimineert handmatige inspectie en verhoogt de doorvoer op assemblagelijnen. Beide tools benutten de robuustheid, nauwkeurigheid en snelheid van eddy-current technologie. Een duidelijk bewijs hoe dit principe slimme automatisering en kwaliteitscontrole ondersteunt in kritieke industrieën.
Installatietips voor accurate metingen
Om het beste uit een eddy-current sensor te halen, is juiste installatie essentieel. Hier vijf praktische tips die wij standaard met onze klanten delen:
- Sensor-tot-target uitlijning: Verkeerde uitlijning kan non-lineaire metingen opleveren. Monteer de sensor loodrecht op het target oppervlak.
- Gebruik de juiste afstand (stand-off): Blijf binnen de aanbevolen werkafstand en lineaire range voor optimale nauwkeurigheid.
- Vermijd ferromagnetische interferentie: Magnetische materialen in de directe sensorzone kunnen de prestaties beïnvloeden. Overweeg afscherming indien nodig.
- Bevestig de kabel goed: Vermijd kabelbeweging of vibratie vlakbij de sensor, zeker in high-speed machines.
- Thermische aandachtspunten: In omgevingen met variabele temperaturen: gebruik sensoren met temperatuurcompensatie of corrigeer voor thermische drift tijdens kalibratie.
Is eddy current iets voor u?
Wanneer u op zoek bent naar een robuuste, precieze en onderhoudsvrije positiebepaleringssensor, vooral voor metalen doelen, dan is de kans groot dat eddy-current sensortechnologie perfect is.
Heedft u vragen of wilt u samen kijken naar de beste sensoroplossing voor uw toepassing? Ons team staat klaar om u te ondersteunen.
Neem contact op
voor verdere informatie en vragen, of hulp bij het ontwerpen van een sensoroplossing op maat.