电感传感器工作原理

电感式传感器的工作原理是电磁感应，利用线圈自感或互感系数的变化来实现非电量电测，把被测量如位移、压力、振动、应变、流量等参数转换为电感量变化。 电感式传感器分为3种类型： 1、改变气隙厚度δ的自感传感器，即变间隙式电感传感，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。 2、改变气隙截面S的自感传感器，即变截面式电感传感器，传感器的铁芯和衔铁之间的相对覆盖面积( 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、同时改变气隙厚度δ和气隙截面S的自感传感器，即螺管式电感传感器。它是由螺管线圈和与被测物体相连的柱型衔铁构成，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。

扩展资料
电感式传感器的优缺点
一、电感式传感器优点 1、结构简单，可靠。 2、灵敏度高，最高分辨力达0.1μm。 3、测量精确度高，输出线性度可达±0.1% 。 4、输出功率较大，在某些情况下可不经放大，直接接二次仪表。
二、电感式传感器缺点 1、传感器本身的频率响应不高，不适于快速动态测量。 2、对激磁电源的频率和幅度的稳定度要求较高。 3、传感器分辨力与测量范围有关，测量范围大，分辨力低，反之则高。 参考资料来源：搜狗百科—电感式传感器。
参考文献
电感式传感器是利用金属导体和交变电磁场的互感原理。位于传感器前端的检测线圈产生高频磁场，当金属物体接近该磁场，金属物体内部产生涡电流，导致磁场能量衰减，当金属物体不断靠近传感器感应面，能量的被吸收而导致衰减，当衰减达到一定程度时，触发传感器开关输出信号，从而达到非接触式之检测目的。

有关电感式传感器的工作原理，电感式传感器又称自感式传感器或可变磁阻式传感器，它是由铁心1、线圈2和衔铁3所组成，传感器的运动部分与衔铁相连，运动部分产生位移时，空气隙厚度δ产生变化，电感值发生变化。

电感式传感器的工作原理

电感式传感器也称为自感式传感器或可变磁阻式传感器。

图6‐1为自感式传感器原理图，它是由铁心1、线圈2和衔铁3所组成。线圈是套在铁心上的。在铁心和衔铁之间有一个空气隙，空气隙厚度为δ。传感器的运动部分与衔铁相连，运动部分产生位移时，空气隙厚度δ产生变化，从而使电感值发生变化。

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1、电感式传感器

由电工学可知，线圈的电感值可按下式计算：L= N2/ Rm

式中，N为线圈的匝数;Rm为磁路的总磁阻。如不考虑铁损，且气隙δ较小时，其总磁阻由铁心与衔铁的磁阻Rc和空气隙的磁阻Rδ两部分组成，即Rm=Rc+Rδ=l/μS+2δ/μSo

式中，l为铁心和衔铁的磁路长度; μ为铁心和衔铁的导磁率;S为铁心和衔铁的横截面积;S0为空气隙的导磁横截面积;δ为气隙长度; μ为空气隙的导磁率。

当铁心材料和线圈匝数确定后，电感L与导磁横截面S0成正比，与气隙长度δ成反比。如果通过被测量改变S0和δ，则可实现位移与电感间的转换，这就是电感传感器的工作原理。

电感式传感器分为3种类型：改变气隙厚度δ的自感传感器，即变间隙式电感传感器;改变气隙截面S的自感传感器，即变截面式电感传感器;同时改变气隙厚度δ和气隙截面S的自感传感器，即螺管式电感传感器。

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改变气隙δ的自感传感器的输出特性如图6‐所示，其L和δ呈双曲线关系，其灵敏度为
由上式可知，在δ小的情况下，具有很高的灵敏度，故传感器的初始间隙δ0之值不能过大，通常δ0=0.1～0.5mm。为了使传感器有较好的线性输出特性，必须限制测量范围，衔铁的位移一般不能超过(0.1～0.2)δ0，这种传感器多用于微小位移测量。由式(6‐)可知，改变气隙截面积S的自感传感器的输出特性如图6‐所示，其L和S0呈线性关系，其灵敏度为

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2、电感式传感器

这种传感器在改变截面时，其衔铁行程受到的限制小，故测量范围较大。又因衔铁易做成转动式，故多用于角位移测量。

螺管式电感传感器，由于磁场分布不均匀，故从理论上来分析较困难。由实验可知，其输出特性为非线性关系，且灵敏度较前两种形式低，但测量范围广，且结构简单，装配容易，又因螺管可以做得较长，故宜于测量较大的位移。