对于绝大多数机械设备在正常运转过程中,由于自身一些零件在接触的同时不可避免会发生相对运动,摩擦磨损也就随之产生。磨损失效也是机械零件失效的一种最常见、最主要的失效方式,占大约80%。磨损同时会导致机械零部件表面材料的脱落从而产生一些金属磨粒随着润滑油液在润滑系统中循环流动。这些金属磨粒的存在会继续加速零件表面的磨损,尤其是直径大的磨粒出现则预示设备的运行存在着的安全隐患。对润滑油中金属磨粒的尺寸、材质等特征信息的监测,可以实现对设备磨损情况的了解以及对潜在的风险进行提前预警,也为做到按质换油提供了重要的数据依据,确保了机械设备的安全性和有效性。但目前现有的油液金属磨粒检测传感器不仅价格昂贵,而且存在测量灵敏度、实施困难等技术问题。为了进一步提高油液金属磨粒的检测能力,本文致力研发一种具有结构简单、灵敏度高并且实际应用价值较大的在线传感监测系统,可以实现对油液中的金属磨粒在线、实时和持续的监测,主要研究内容包括:首先,在安培定理、毕奥-萨法尔定律等相关电磁学理论的基础上建立了三线圈结构的油液磨粒在线监测传感器的数学模型。根据数学模型对传感器的灵敏度与线圈参数之间的关系进行了分析,并利用遗传算法原理寻找出传感器结构的最佳应用方案。其次,设计了传感系统的硬件电路部分和软件部分。前端调理电路是将传感器采集的微弱正弦电压信号经过放大、相敏检测和直流放大等电路进行调理。数字处理电路选择了稳定性好、抗干扰能力强的PIC18F4680单片机来完成信息的实时存储与显示。另外,软件程序则采用模块化和结构化的设计模式使整个系统的功能更加完整。最后,通过建立实验平台对该传感系统的性能进行实验研究,让不同尺寸的金属磨粒通过传感器,对得出传感器分辨率和稳定性进行对比研究,得出结论,从而为下一步的应用打下基础。