电感式传感器是利用线圈自感或互感系数的变化来实现非电量电测的一种装置。

什么是电感式传感器

 

什么是电感式传感器

 

电感式传感器利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量、 振动等转换成线圈自感量 L 或互感量 M 的变化, 再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。


电感式传感器具有结构简单, 工作可靠, 测量精度高, 零点稳定, 输出功率较大等一系列优点, 其主要缺点是灵敏度、线性度和测量范围相互制约, 传感器自身频率响应低, 不适用于快速动态测量。


电感式传感器种类很多,常见的有自感式传感器,互感式传感器和电涡流式传感器三种。

 

电感式传感器原理

 

电感式传感器原理

 

互感型传感器的工作原理是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。


差动变压器式传感器输出的电压是交流量,如用交流电压表指示,则输出值只能反应铁芯位移的大小,而不能反应移动的极性;同时,交流电压输出存在一定的零点残余电压,使活动衔铁位于中间位置时,输出也不为零。因此,差动变压器式传感器的后接电路应采用既能反应铁芯位移极性,又能补偿零点残余电压的差动直流输出电路。


把被测的非电量变化转换为线圈互感变化的传感器称为互感式传感器。这种传感器是根据变压器的基本原理制成的,并且次级绕组用差动形式连接,故称差动变压器式传感器。


差动变压器结构形式较多,有变隙式、变面积式和螺线管式等。变隙式传感器的结构原理如图 2 所示。
图中 r1a 与 L1a , r1b 与 L1b , r2a 与 L2a , r2b 与 L2b,分别为 W1a , W1b , W2a, W2b 绕阻的直流电阻与电感。

 

电感式传感器作用

传感器作为采集和获取信息的工具,对系统的自动化检测和质量监测起着重要作用。电感式传感器是一种互感式电感传感器,它可将微小的机械量,如位移、振动、压力造成的长度、内径、外径、不平行度、不垂直度、偏心、椭圆度等非电量物理量的几何变化转换为电信号的微小变化,转化为电参数进行测量,是一种灵敏度较高的传感器,具有结构简单可靠、输出功率大、抗阻抗能力强、对工作环境要求不高、稳定性好等一系列优点,因而被广泛应用于各种工程物理量检测与自动控制系统中。