管道几何变形是引起油气管道泄漏事故的重要原因之一。测径检测技术是管道内检测的一种重要方法,主要用于检测管道因外力等原因引起的内径几何变形,为管道使用寿命的评估,是否进行管道修复,是否更换已到寿命极限的管道提供事实依据。可见,定期对管道进行内径检测具有十分重要的现实意义。为克服接触式机械位移等传统的测量方法对管壁的磨损等负面影响,本文将非接触式的电涡流位移传感器应用到管道变径检测技术中,针对应用环境的特殊需要,提出了电涡流位移传感器的最优化设计方法,设计了大位移电涡流传感器测量电路。本文对稳恒和时变电磁场进行分析讨论,系统地归纳出电磁场理论,即麦克斯韦方程组,并对集肤效应、传感线圈阻抗、线圈与被测体间互感等问题进行了深入的分析总结。在掌握电涡流传感器基本工作原理的基础上,对电涡流传感器的等效电路作了详尽分析。由课题设计要求出发,建立传感器数学模型,选择传感器最优化设计的目标函数和传感器主要结构参数,运用计算机软件MatLab,采取单纯型法对目标函数进行优化,并最终得到一组理想的传感器结构参数。设计制作了恒频调幅式测量电路,其主要分成单片机控制电路、DDS(Direct Digital FrequencySynthesis)激励信号发生电路、前级放大检波滤波电路、线性化指数补偿电路、模数转换和数据显示等部分。通过实验,验证了本文设计的电涡流大位移传感器测量电路系统最大能够测量到传感器外径的1.5倍,满足管道变径检测的应用要求,证明了该系统工作的稳定性,能够达到预期效果。但系统测量精度等技术性细节问题还有待进一步完善,在文章的最后给出了系统的改进意见。