電渦流傳感器的系統工作機理是電渦流效應。當接通傳感器系統電源時，在前置器內會產生一個高頻電流信號，該信號通過電纜送到探頭的頭部，在頭部周圍產生交變磁場H1，見圖1-1。如果在磁場H1的范圍內沒有金屬導體材料接近，則發射出去的交變磁場的能量會全部釋放；反之，如果有金屬導體材料靠近探頭頭部，則交變磁場H1將在導體的表面產生電渦流場，該電渦流場也會產生一個方向與H1相反的交變磁場H2。由于H2的反作用，就會改變探頭頭部線圈高頻電流的幅度和相位，即改變了線圈的有效阻抗。這種變化既與電渦流效應有關，又與靜磁學有關，即與金屬導體的電導率、磁導率、幾何形狀、線圈幾何參數、激勵電流頻率以及線圈到金屬導體的距離參數有關。假定金屬導體是均質的，其性能是線性和各向同性的，則線圈─金屬導體系統的物理性質通常可由金屬導體的磁導率μ、電導率σ、尺寸因子r、線圈與金屬導體的距離δ，線圈激勵電流強度I和頻率ω等參數來描述。因此線圈的阻抗可用函數Z=F（μ，σ，r，δ，I，ω）來表示。

如果控制μ，σ，r，I，ω恒定不變，那么阻抗Z就成為距離δ的單值函數，由麥克斯韋爾公式可以求得此函數為一非線性函數，其曲線為“S”形曲線，在一定范圍內可以近似為一線性函數。

在實際應用中，通常是將線圈密封在探頭中，線圈阻抗的變化通過封裝在前置器中的電子線路處理轉換成電壓或電流輸出。這個電子線路并不是直接測量線圈的阻抗，而是采用并聯諧振法，見圖1-2，即在前置器中將一個固定電容和探頭線圈LX并聯并與晶體管T一起構成一個振蕩器，振蕩器的振幅UX與線圈阻抗成正比，因此振蕩器的振幅UX會隨探頭與被測間距δ的改變而改變。UX經檢波、濾波、放大、非線性修正后輸出電壓UO，UO與δ的關系曲線如圖1-3所示，可以看出該曲線呈"S”形，即在線性區中點δO處（對應輸出電壓UO）線性最好，其斜率（即靈敏度）較大，在線性區兩端，斜率（即靈敏度）逐漸下降，線性變差。（δ1， U1）為線性起點，δ2， U2）為線性末點。