基于电磁感应原理的涡流测厚技术,在各类导磁体工件的涂层厚度测量方面有着较高精度与灵敏度,广泛运用于航空航天、石油管道、工业生产等领域。随着技术的不断发展,为了满足涂层厚度测量精度越来越高的要求,本文针对金属基体上非金属材质涂层厚度的测量,设计了一种将电涡流与数字解调技术相结合的测量系统。具体研究内容包括如下:首先,电涡流测厚技术的现状及理论模型与仿真分析。综述了几种常见的涂层厚度测量方法,并从线圈探头的选择、测量信号特征值的选择与测量数据的处理方法三个方面详细介绍了电涡流法测量涂层厚度的国内外研究现状。结合涡流法测量涂层厚度的基本电磁感应原理,构建了测量系统的变压器模型并进行了相应的理论分析。利用COMSOL Multiphysics软件建立仿真模型,设计预设条件,理论分析测量数据,绘制线圈电压与提离距离的理论曲线。第二,设计了涡流涂层厚度测量系统与核心解调算法。硬件电路方面包括对称式低噪差分电路、激励信号产生电路等;软件程序方面完成了包括以STM32单片机为核心的激励信号生成、传感信号采集程序、算法处理及上下位机的串口通信程序等的设计。其中算法处理采用基于数字解调技术的信号拟合算法,相较于传统硬件解调求解信号特征值,速度快且结果更可靠。依靠二次差分的数字信号平滑方法,对测量信号进行预处理,剔除低频误差,进一步提高测量精度。第三,搭建了实验平台,对测量精度进行了实验验证。以提离距离测量代替涂层厚度进行测量的方式,使用位移平台按一定步长运动10-500μm的提离量,并利用光栅对平台运动位移进行实时测量。运用多种数学模型对测量信号进行反演算获取提离量大小,结合实验结果与理论值进行比较与误差分析。实验结果显示:所提出的检测方法在测量范围内达到相对精度小于±3%,分辨率可达到5μm,且有较高的重复性。通过上述实验研究,结合对比试验,验证了基于数字解调技术的涡流法测量金属基体上非金属材质涂层厚度测量系统的可行性,可靠性。