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电感式传感器是利用线圈自感或互感的变化来实现测量 的一种装置。可以用来测量位移、振动、压力、流量、重量、 力矩、应变等多种物理量。
电感式传感器的核心部分是可变自感或可变互感，在被 测量转换成线圈自感或互感的变化时。一般要利用磁场作为 媒介或利用铁磁体的某些现象。这类传感器的主要特征是具 有线圈绕组。
丄3. 1自感式传感器 丄3. 2变压器式传感器 丄3. 3涡流式传感器 丄3. 4压磁式传感器
丄3. 5感应同步器
*本章要点©3. 1 6自感式传感器的特点及应用
3. 1自感式传感器
©3.1
©3. 1
蛛3・1
©3. 1
©3. 1 1自感式传感器的工作原理
2灵敏度与非线性
3等效电路 T<1
4转换电路
5零点残余电压
3. 1. 1自感式传感器的工作原理
电感值与以下几个参数有关：与线圈匝数W平方成
正比；与空气隙有效截面积S。成正比；与空气隙长 度1。所反比。
刪图3-1自感式传感器原理图
刪图3-2截面型自感式传感器
B为动铁芯（通称衔铁）A为固定铁芯 辎图3-3差动自感式传感器
3. L1自感式传感器的工作原理
截面型自感式传感器
3. 1. 1自感式传感器的工作原理
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3. L1自感式传感器的工作原理
差分自感式传感器
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3. 1. 2灵敏度与非线性
气隙型其灵敏度为: 差动式传感器其灵敏度:
S==
lo
以上结论在满足A 1/10< VI时成立。
从提高灵敏度的角度看，初始空气隙1。距离人应尽量小。其 结果是被测量的范围也变小。同时，灵敏度的非线性也将增加。 如釆用增大空气隙等效截面积和增加线圈匝数的方法来提高灵 敏度，则必将增大传感器的几何尺寸和重量。这些矛盾在设计 传感器时应适当考虑。与截面型自感传感器相比，气隙型的灵 敏度较高。但其非线性严重，自由行程小，制造装配困难。因 此近年来这种类型的使用逐渐减少。差动式传感器其灵敏度与 单极式比较。其灵敏度提高一倍，非线性大大减小。 1=1
电感式传感器
电感式传感器 inductance type transducer 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。
电感式传感器具有以下特点：（1）结构简单，传感器无活动电触
点，因此工作可靠寿命长。（2）灵敏度和分辨力高，能测出0.01微米
的位移变化。传感器的输出信号强，电压灵敏度一般每毫米的位移可达
数百毫伏的输出。（3）线性度和重复性都比较好，在一定位移范围
（几十微米至数毫米）内，传感器非线性误差可达0.05%~0.1%。同时，
这种传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和控制，它在工业自
动控制系统中广泛被采用。但不足的是，它有频率响应较低，不宜快速
动态测控等缺点。
下面分别介绍:自感式传感器、互感式传感器、电涡流式传感器1、 自感式传感器。
由铁心和线圈构成的将直线或角位移的变化转换为线圈电感量变化
的传感器，又称电感式位移传感器。这种传感器的线圈匝数和材料导磁
系数都是一定的，其电感量的变化是由于位移输入量导致线圈磁路的几
何尺寸变化而引起的。当把线圈接入测量电路并接通激励电源时，就可
获得正比于位移输入量的电压或电流输出。电感式传感器的特点是：①无活动触点、可靠度高、寿命长；②分辨率高；③灵敏度高；④线性度
高、重复性好；⑤测量范围宽（测量范围大时分辨率低）；⑥无输入时
有零位输出电压，引起测量误差；⑦对激励电源的频率和幅值稳定性要
求较高；⑧不适用于高频动态测量。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。常用电感式传
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（图
1 传感器与检测技术实验报告
目录
1.电感式传感器 ........................................... 2
1.1简介 ................................................ 2
1.1.1自感式传感器 .................................... 2
1.1.2差动变压式传感器 ................................ 2
1.1.3电涡流传感器 .................................... 3
1.2电感式传感器原理 .................................... 3
1.3测量原理 ............................................ 3
1.4应用场景 ............................................ 4
2. 电容式传感器 .......................................... 4
2.1简介 ................................................ 5
2.1.1分类 ............................................ 5
2.2电容式传感器原理 .................................... 6
2.3测量原理 ............................................ 7
2.4应用场景 ............................................ 8
3优缺点比较 ............................................. 8
《测试与传感技术》复习测验题答案
电感式传感器
一、名词解释
1、电感式传感器：利用电磁感应原理将被测非电量转换成线圈自感系数或互感系数的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出，这种装置称为电感式传感器。
2、电涡流效应：块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内将产生漩涡状的感应电流（即电涡流），这种现象称为电涡流效应。
二、填空题
1、电感式传感器主要有自感式、互感式（差动变压器）和电涡流式三种类型。
2、为改善电感式传感器的非线性、提高灵敏度，在实际应用中常采用差动结构。
3、按照电涡流在导体内的贯穿情况，电涡流传感器可分为低频透射式和高频反射式两类。
4、自感型传感器可以用来测量位移、压力等非电量；差动变压器式传感器可以用来测量位移、压力、振动、加速度等非电量；电涡流传感器可以用来测量位移、厚度、转速、表面温度、材料损伤等非电量。
5、电桥是将电阻、电感、电容等参数的变化变为电压或电流输出的一种测量电路。
三、选择题
1、差动变隙式电感传感器的两个线圈接在交流电桥的B上。
A）相同臂 B）相邻臂 C）相对臂
2、差动变隙式电感传感器的灵敏度是单线圈的B倍。
A）1 B）2 C）4
3、在非电量测量中，应用最多的是C差动变压器。
A）变隙式 B）变面积式 C）螺线管式
4、当衔铁位于中心位置时，差动变压器输出电压B。
A）>0 B）=0 C）<0
5、测量位移时电感传感器需后接C电路，输出仪表方可显示位移的大小和方向。
A）放大 B）滤波 C）相敏检波 D）调制
6、适宜用来测量微小位移（m级）的传感器有A。
