水射流切割具有无机械接触、适应性好、切割表面精度高、切缝窄、材料损耗少、清洁无污染等优点，在发达国家，其设备现己被广泛应用于航天航空、汽车、纺织、建筑建材、军工以及特种金属加工等工业领域。在我国，随着对金属材料精密加工需求越来越多，其应用范围也越来越广。
水切割机器人是将超高压水射流泵与机器人良好结合实现空间任意轨迹精细加工的智能化系统，采用的6轴机器人具有抓持力强、重复精度高、运动速度快、编程方便、工作效率高、空间运动灵活等特点。水射流切割机器人系统是一种便于操作和集成的良好的柔性运动系统，弥补了平面加工的不足，可通过示教、编程实现各种复杂形状的空间加工。
在水射流切割过程中，对切割头与被切割物体之间的距离有着严格的要求，只有保证切割头与材料间有3~ 5mm的割距，才可以有高质量和快速稳定的切割效果。但是，传统的电容式、弧压式、接触式等传感器并不适合在水切割过程中应用，而电涡流传感器具有非接触、环境适应性强、线性范围大、测量参数多等优点，完全能满足这种工艺要求。
1电涡流传感器的检测与设计原理电涡流检测是以电磁感应原理为基础，根据线与处于探头线形成的电磁场中的金属导体的距离与线阻抗有对应关系，利用对阻抗变化的测量来计算出检测距离，对周围空间区域列出麦克斯韦方程及边界条件，然后，进行求解，以确定探头线的阻抗特性的变化与被测体的距离关系。系统的初步设计方案为：利用晶振设计出晶体振荡电*基金项％-黑育厅振兴老工业d基髓C目（蔌额愚1搬1项！20著2谢路，为探测头上的检测线圈提供交变的高频正弦激励，使这个检测线圈周围形成交变磁场，当有金属导体进入磁场并向导体接近的时候，金属表面就会受交变的磁场影响，发生肌肤效应并在金属表面产生电涡流。根据互感原理，该涡流会对原磁场产生干扰，并使得线圈的阻抗发生变化。这时，以线圈为电感元件的振荡电路就会受到强烈影响，在端部的信号当然也会受到影响。电涡流传感器的检测原理如所示。
对式（41的不定积分式求解，得。*其中2检测线圈的建模在整个水切割机器人系统中，电涡流传感器的设计尤为重要，然而，检测线圈又是电涡流传感器*重要的传感部分，它决定了系统的线性范围、精度等诸多性能指标，因此，在设计前，必须对线圈与阻抗的关系参数进行设计与计算，再根据系统的实际要求适当地调节线圈的参数，从而为电涡流传感器的优化设计提供理论依据。
根据毕奥沙伐拉普斯定律可得到单匝有载流圆导线在轴上的磁感应强度为厂形，其几何形状尺寸如所示。
又由于为线圈端面到被测金属板间距离x则式（5）可化为式（6）即为梯形线圈磁感应强度与轴向距离的关系式。
线圈截面图该线圈所产生的磁场可以认为由相应的圆电流的磁场叠加而成。设线圈共有N匝，当通以电流I时，则电流密度为3电涡流传感器的*优化设计及仿真影响电涡流传感器特性的因素很多，因此，要设计出一种性能优良的电涡流传感器并非易事，在研究和建立电涡流传感器数学模型的基础上，根据各种不同的测量使用要求，合理地实现电涡流传感器的*优化设计。
选取4组厚度相同、内外径不同的线圈，如表1所示，用式（6）进行仿真计算，得出它们的仿真曲线如所示。
则通过截面为d*dy流出的圆形电流元为表1.表2.线圈优化设计3实验与测试采用了常用的线径为0 33mm的铜导线，制作了磁盒，并在磁盒内进行排线，其外型参数为：外径为20mm；内径为表1微位移实验结果位滞后容易引起振荡使其稳定性变差。转折点频率1为可用相位补偿法防止振荡。如反馈电阻心分别与电容Cf并联，一般Cf取数十皮法，。有相位超前作用，对转折点而言就是零点，零点的频率fz为相位滞后的与可以相位超前的C.可以使电路稳定，通常，根据Cn
