Definition

Wirbelstromsensoren sind berührungslose Sensoren zur Anwesenheitserkennung und Abstandsmessung für metallische Objekte in kleinen Abständen, mit hoher Geschwindigkeit sowie auch mit sehr hoher Genauigkeit. Da in nicht leitenden Medien keine Wirbelströme entstehen, sind Messungen unter Öl und Wasser, bei starken Verschmutzungen oder z. B. zur Nahterkennung der Schweißnähte von ummantelten Rohren möglich. Die Messung ist unabhängig von Farbe und Oberflächeneigenschaften der Objekte, wird durch Umgebungsbedingungen wie Licht und Schall nicht beeinflusst und ist gegen Temperaturschwankungen unempfindlich.
Wirbelstromsensoren basieren auf dem Prinzip, dass der Sensorkopf durch ein magnetisches Wechselfeld im elektrisch leitfähigen Objekt Wirbelströme induziert, deren Joulsche Verluste sich proportional zum Abstand verändern, was erfasst und gemessen wird. Die Wirbelstromsensoren geben ein zum Abstand proportionales analoges Strom- oder Spannungssignal aus.

Funktionsprinzip

Im Sensorkopf des Wirbelstrom-Abstandssensors ist eine mit hochfrequentem Wechselstrom gespeiste Spule integriert, die ein elektromagnetisches Feld um die Spule ausbildet, dessen Feldlinien aus der Sensorebene austreten. Wenn sich ein elektrisch leitfähiges Objekt der Sensorfläche annähert, passieren die Feldlinien das Objekt und induzierten im Objekt Wirbelströme. Diese Wirbelströme im Objekt bilden wiederum ein elektromagnetisches Feld, welches dem Spulenfeld entgegenwirkt, wodurch sich die Spulenimpedanz verändert. Diese Wirbelstromverluste steigen an, je mehr sich das Objekt der Sensorfläche annähert. 
Die Impedanz der Sensorspule wird als Änderung der Amplitude sowie der Phasenlage erfasst und ausgewertet. Die Auswerteelektronik gibt danach ein dem Abstand proportionales analoges Strom- oder Spannungssignal aus.

Einsatzbereich

Wirbelstromsensoren sind berührungslose universell einsetzbare Sensoren zur Abstandsmessungen in geringen Abständen auch mit sehr Präzision. Wirbelstrom-Abstandssensoren eignen sich für alle ferromagnetischen und nicht ferromagnetischen Metalle. Messungen der Schichtstärke von Lacken und Folien sind ebenfalls möglich.
Typische Aufgaben sind Prüfungen von rotierenden Wellen auf Unwucht, Vibration, Unrundheit sowie Radial- und Axialschlag im rauen Industrieumfeld sowie die Prüfung strukturierter Oberflächen von Zahnrädern, Verzahnungen oder Nutwellen. Weitere Aufgaben sind z. B. OEM-Anwendungen im Kfz-Bereich oder die Maschinenüberwachung von permanent betriebenen Maschinen und Anlagen wie Turbogeneratoren in Kraftwerken. 
Wirbelstromsensoren zur Nahterkennung dienen zur Erkennung von ummantelten oder verdeckten Schweißnähten bei Rohren und zylindrischen Produkten z. B. in Rohrbiegemaschinen oder anderen Automationsprozessen, bei denen andere Sensoren wie Lichtschranken und Näherungsinitiatoren nicht einsetzbar sind.