2.6 电感式传感器

      电感式传感器是利用电磁感应把被测的物理量如位移，压力，流量，振动等转换成线圈的自感系数和互感系数的变化，再由电路转换为电压或电流的变化量输出，实现非电量到电量的转换。电感式传感器主要用于位移测量和可以转换成位移变化的机械量（如力、张力、压力、压差、加速度、振动、应变、流量、厚度、液位、比重、转矩等）的测量。

2.6.1 自感式传感器

 1. 工作原理    

    它是利用线圈自感量的变化来实现测量的，它由线圈、铁芯和衔铁三部分组成。铁芯和衔铁由导磁材料如硅钢片或坡莫合金制成，在铁芯和衔铁之间有气隙，传感器的运动部分与衔铁相连。当被测量变化时，使衔铁产生位移，引起磁路中磁阻变化，从而导致电感线圈的电感量变化，因此只要能测出这种电感量的变化，就能确定衔铁位移量的大小和方向。

   

常用自感式传感器有变间隙型、变面积型和螺管插铁型。在实际应用中，这三种传感器多制成差动式，以便提高线性度和减小电磁吸力所造成的附加误差。

1）变间隙型电感传感器 这种传感器的气隙δ随被测量的变化而改变,从而改变磁阻。它的灵敏度和非线性都随气隙的增大而减小，因此常常要考虑两者兼顾。δ一般取在0.1～0.5毫米之间。

2）变面积型电感传感器 这种传感器的铁芯和衔铁之间的相对复盖面积（即磁通截面）随被测量的变化而改变,从而改变磁阻。它的灵敏度为常数，线性度也很好。

3）螺管插铁型电感传感器 它由螺管线圈和与被测物体相连的柱型衔铁构成。其工作原理基于线圈磁力线泄漏路径上磁阻的变化。衔铁随被测物体移动时改变了线圈的电感量。这种传感器的量程大，灵敏度低，结构简单，便于制作。

4）差动电感式传感器

2. 转换电路

1）交流电桥

2）变压器式交流电桥

2.6.2 互感式传感器

 互感式传感器利用电磁感应中的互感现象，将被测位移量转换成线圈互感的变化。由于常采用两个次级线圈组成差动式，故又称差动变压器式传感器。

1. 工作原理
     互感式传感器（差动式变压器）的原理是：当衔铁在中间位置时，两个二次绕组的互感相同，因此感生的电动势也相同，因而反向串联的差动输出电压为零;当衔铁移向二次绕组其中一边时，则移近侧绕组中的互感变大，另一侧互感变小，反向串联的差动输出电压不为零。定义移向某一侧为正方向，侧移向相反侧输出电压反相。差动变压器的电压输出随衔铁的移动量变大而变大。

2. 测量电路

2.6.3 应用