电涡流传感器是一种建立在电涡流效应原理上的传感器,这是一种性能优越的非接触测量专用传感器。电涡流传感器主要用来测量探头和与被测物体之间的静态和动态距离,被测物体一般为导体,引起探头的一些电学参数发生变化,传感器的电子电路感应并处理该变化量,由此得到被测物体的位移量。除了距离之外,电涡流传感器还可以实现非接触测量物体表面为金属导体的厚度、应变、硬度等做种物理量,还能测量振动、转速、温度、速度、加速度等非电量,还可以应用于工业生产领域中的无损探伤。本文提出了一种基于MEMS微加工技术的微型电涡流传感器。这是一种基于平面线圈的电涡流传感器,其主要结构包含两个线圈,其中一个用以输入信号,产生交变磁场,称之为激励线圈;另一个线圈的两端会相应的产生感应电动势。在这种情况下如果有导电材料接近传感器,那么根据电涡流原理物体表面会有电涡流产生,造成能量损耗,从而影响感应电动势的值。基于这种检测原理所设计的微型电涡流传感器可以有效地检测距离、缺陷、材料等性质。接下来利用有限元仿真的方法对于可能影响传感器性能的参数进行了模拟仿真,并且结合MEMS加工工艺的条件和限制最后确定了传感器的线圈匝数、宽度、高度、间隔等具体结构参数。并且对所使用的MEMS加工工艺中光刻、电镀等工艺进行了优化,以提高加工质量和成品率。在传感器加工过程中另一个很重要的因素是绝缘层材料的选择,绝缘层材料是填充电学结构之间的空间的材料,防止电学结构彼此连接,传统的微加工绝缘层材料有正光刻胶,SU-8光刻胶、二氧化硅等等,但是这些材料自身的缺点会限制传感器的性能,在这里我们研究了两种绝缘层材料:氮化铝改性水玻璃和聚酰亚胺,经过试验和比较,最终选择聚酰亚胺作为绝缘层。在完成传感器制作之后对传感器的性能进行测试。实验结果表明,所设计的传感器可以在超过1.5mm范围内有效测量与测试物体之间的距离,灵敏度达到20um,同时测试结果与仿真结果十分接近。除此之外,也可以有效地检测物体上的缺陷以及区分不同材料。最后分析了传感器在长时间工作时所达到的温度,从而保证了传感器工作的稳定性和有效性。