电感的作用及工作原理

电感器知识介绍

3.1 电感器的英文缩写：L (Inductance) 电路符号：

3.2 电感器的国际标准单位是: H(亨利),mH(毫亨),uH（微亨）,nH（纳亨）；

3.3 电感器的单位换算是: 1H=103m H＝106u H＝109n H；1n H＝10-3u H=10-6m H=10 -9H

3.4 电感器的特性：通直流隔交流；通低频阻高频。

3.5 电感器的作用：滤波，陷波，振荡，储存磁能等。

3.6 电感器的分类:空芯电感和磁芯电感.磁芯电感又可称为铁芯电感和铜芯电感等.主机板中常见的是铜芯绕线电感.

3.7 电感在电路中常用“L”加数字表示，如：L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。如：棕、黑、金、金表示1uH（误差5%）的电感。

3.8 电感的好坏测量:电感的质量检测包括外观和阻值测量.首先检测电感的外表有无完好,磁性有无缺损,裂缝,金属部分有无腐蚀氧化,标志有无完整清晰,接线有无断裂和拆伤等.用万用表对电感作初步检测,测线圈的直流电阻,并与原已知的正常电阻值进行比较.如果检测值比正常值显著增大,或指针不动,可能是电感器本体断路.若比正常值小许多,可判断电感器本体严重短路,线圈的局部短路需用专用仪器进行检测.

详解电感的作用

一、电感器的定义

1.1 电感的定义：

电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变磁通，导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。

当电感中通过直流电流时，其周围只呈现固定的磁力线，不随时间而变化；可是当在线圈中通过交流电流时，其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉弟电磁感应定律－－－磁生电来分析，变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势，此感应电势相当于一个“新电源”。当形成闭合回路时，此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化，故从客观效果看，电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性，在电学上取名为“自感应”，通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间，会发生火花，这就是自感现象产生很高的感应电势所造。

总之，当电感线圈接到交流电源上时，线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着，致使线圈不断产生电磁感应。这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势，称为“自感电动势”。由此可见，电感量只是一个与线圈的圈数、大小形状和介质有关的一个参量，它是电感线圈惯性的量度而与外加电流无关。

1.2 电感线圈与变压器

电感线圈：导线中有电流时，其周围即建立磁场。通常我们把导线绕成线圈，以增强线圈内部的磁场。电感线圈就是据此把导线（漆包线、纱包或裸导线）一圈靠一圈（导线间彼此互相绝缘）地绕在绝缘管（绝缘体、铁芯或磁芯）上制成的。一般情况，电感线圈只有

一个绕组。

变压器：电感线圈中流过变化的电流时，不但在自身两端产生感应电压，而且能使附近的线圈中产生感应电压，这一现象叫互感。两个彼此不连接但又靠近，相互间存在电磁感应的线圈一般叫变压器。

1.3 电感的符号与单位

电感符号：L

电感单位：亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH)，1H=103mH=106uH。

1 电感在电路中的作用

电感在电路中的作用如下：

基本作用：滤波、振荡、延迟、陷波等

形象说法：“通直流，阻沟通”

通直流：所谓通直流就是指在直流电路中，电感的作用就相当于一根导线，不起任何作用。

阻沟通：在沟通电路中，电感会有阻抗，即XL，整个电路的电流会变小，对沟通有肯定的阻碍作用。

细化解说：在电子线路中，电感线圈对沟通有限流作用，它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等；

电感的作用是阻碍电流的变化，但是这种作用与电阻阻碍电流流通作用是有区分的。

电阻阻碍电流流通作用是以消耗电能为其标志，而电感阻碍电流的变化则纯粹是不让电流变化，当电流增加时电感阻碍电流的增加，当电流减小时电感阻碍电流的减小。电感阻碍电流变化过程并不消耗电能，阻碍电流增加时它将电的能量以磁场的形式。

我们晓得，电生磁、磁生电，两者相反相成，总是伴同显示。当一根导线中拥有恒定电流流过时，总会在导线四周激起恒定的磁场。当我们把这根导线都弯曲成为螺旋线圈时，应用中学学过的电磁感应定律，我们就能断定，螺旋线圈中发生了磁场。接上去，我们将这个螺旋线圈放在某个电流回路中，当这个回路中的直流电变化时(如从 2 小到大或许相反)，电感中的磁场也应当会发生变化，变化的磁场会带来变化的“新电流”，由电磁感应定律，这个“新电流”肯定和原来的直流电方向相反，从而在短时刻内关于直流电的变化构成肯定的反抗力。只是，一旦变化完成，电流稳固上去，磁场也不再变化，便不再有任何障碍发生。

假如你以为下面一段描绘非常难懂、拗口，我们无妨从另一个角度来说明。假定有一条人工渠，渠边有一个大大的水车，水车很繁重，需求较大流量的渠水才能推动它。首先，渠道中没有水的时分，水车是不会转动的。接上去工人开启闸门开端放水，在放水最开端的时分，水流会从小到大，那么水车是怎样样变化的呢?

水车会随着水的到来而快速旋转和水同步?明显不是，由于惯性和阻力的存在，水车会迟缓的开端转动，过一段时刻后才会和水流构成稳固的均衡。在水车 “起步”，开端迟缓转动的进程，实践上也是水车在阻拦制止水流向前，反抗水流变化的进程。在水流颠簸、水车转速也稳固后，水和水车构成一种调和共生的关系，就互不干预了。

1． 电感式传感器工作原理

电感式传感器由三大部分组成：振荡器、开关电路及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生涡流，从而导致振荡衰减，以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件，从而达到非接触式之检测目的。

2． 2． 传感器选型指南

选择的依据是要决定哪一个是合适的传感器原理。这取决于将要测定的目标的材料。

如果目标是金属的，那么需要一个电感传感器。

如果目标是塑料做的，纸做的；或（油基或水基）流体、颗粒、或者粉末，那么需要一个电容传感器。

如果目标带有磁性，那么电磁传感器是合适的。

为你的应用选择最佳传感器的4个步骤：

步骤1 按外壳形状

步骤2 按动作距离

步骤3 按电气数据和输出形式

步骤4 按其它技术参数

步骤1 按外壳形状

圆柱形传感器

这此传感器在它们的正面有一个感应区域，指向轴线方向。现有的直径是从3mm(没有螺纹)和4mm(有螺纹)，一直到// 现有的罩壳材料有：

★ 高级不锈钢

★ 黄铜，镀镍或者复盖聚四氟乙稀

★ 塑料

矩形传感器

槽型传感器

步骤2 按动作距离

动作距离是一个接近开关的最重的特征。根据物理原理，对于电感传感器和电容传感器，可以应用下面的近似公式：

S≤D/2

式中，D是传感器的传感面直径。

S是传感器的动作距离

动作距离的定义

当用标准测试板轴向接近开关感应面，使开关输出信号发生变化时测量的开关感应面和测试板之间的距离。

标准测试板尺寸：

其边长或为传感器的直径，或为3Sn（3倍额定动作距离）取二者中较大者，厚度为1mm

材料：为ST37或碳钢

例如：传感器直径为D=18mm

Sn=5mm

则D（18mm）>3Sn(3X5mm=15mm)

取18X18X1 为标准测试板

如直径为D=18mm

Sn=8mm

则D(18mm)<3Sn(3X8=24mm)

则D（18mm）<3Sn(3X8=24mm)