趋肤效应

趋肤效应

趋肤效应（Skin Effect）是指当交变电流通过导体时，电流密度在导体横截面上的分布不均匀，越靠近导体表面电流密度越大，越靠近导体中心电流密度越小的现象。在电涡流效应中，电涡流只集中在金属导体的表面，这一现象即为趋肤效应。

物理原理

趋肤效应由交变磁场在导体内部产生的感应电动势引起。感应电动势在导体内部产生与原始电流方向相反的涡流，导致导体中心的净电流减小，而表面的净电流增大。趋肤深度 $h$ 定义为电流密度降至表面值 $1/e$ 处的深度，其计算公式为：

其中 $\rho$ 为导体电阻率，${\mu }_0$ 为真空磁导率，${\mu }_r$ 为相对磁导率，$f$ 为电流频率。

在传感器中的意义

趋肤效应决定了电涡流电感式传感器的工作模式分类：

• 高频激励时，趋肤深度浅，电涡流集中在导体表面，适用于高频反射式电涡流传感器。
• 低频激励时，趋肤深度大，电涡流可穿透较厚导体，适用于低频透射式电涡流传感器。

频率越高，趋肤效应越明显，电涡流渗透深度越浅。