電感式傳感器被大量應用在各行各業。特別是機床行業，以及汽車制造等行業更是應用廣泛。

　　電感式傳感器定義

　　利用電磁感應原理將被測非電量轉換成線圈自感系數或互感系數的變化，再由測量電路轉換為電壓或電流的變化量輸出，這種裝置稱為電感式傳感器。

　　電感式傳感器是利用線圈自感或互感的改變來實現測量的一種裝置。通常由振蕩器、開關電路及放大輸出電路三大部分組成。其結構簡單，無活動電觸點，工作壽命長。而且靈敏度和分辨力高，輸出信號強。線性度和重復性都比較好，能實現信息的遠距離傳輸、記錄、顯示和控制。可以測量位移、振動、壓力、流量、比重等參數。

　　電感式傳感器的核心部分是可變的自感或互感，在將被測量轉換成線圈自感或互感的變化時，一般要利用磁場作為媒介或利用鐵磁體的某些現象。這類傳感器的主要特征是具有電感繞組。

　　電感式傳感器的特點

　　（1）結構簡單：沒有活動的電觸點，壽命長。

　　（2）靈敏度高：輸出信號強，電壓靈敏度每毫米能達到上百毫伏。

　　（3）分辨率大：能感受微小的機械位移與微小的角度變化。

　　（4）重復性與線性度好：在一定位移范圍內，輸出特性的線性度好，輸出穩定。

　　（5）電感式傳感器的缺點是存在交流零位信號，不適宜進行高頻動態測量。

　　電感式傳感器的類型

　　電感式傳感器可分為自感式傳感器、差動變壓式傳感器和電渦流傳感器三種類型。

　　自感式傳感器

　　1、自感式傳感器的結構

　　自感式傳感器由線圈、鐵芯和銜鐵三部分組成。鐵芯與銜鐵由硅鋼片或坡莫合金等導磁材料制成。

　　自感式傳感器結構圖

　　2、自感式傳感器的工作原理

　　自感式傳感器是把被測量變化轉換成自感L的變化，通過一定的轉換電路轉換成電壓或電流輸出。

　　傳感器在使用時，其運動部分與動鐵心（銜鐵）相連，當動鐵芯移動時，鐵芯與銜鐵間的氣隙厚度 δ 發生改變，引起磁路磁阻變化，導致線圈電感值發生改變，只要測量電感量的變化，就能確定動鐵芯的位移量的大小和方向。

　　自感式傳感器的工作原理示意圖

　　當線圈匝數N為常數時，電感L僅僅是磁路中磁阻的函數，只要改變δ 或S均可導致電感變化。因此變磁阻式傳感器又可分為變氣隙δ厚度的傳感器和變氣隙面積S的傳感器。

　　如果S保持不變，則L為 δ 的單值函數，可構成變氣隙型自感傳感器；如果保持δ 不變，使S隨位移而變，則可構成變截面型自感傳感器；如果在線圈中放入圓柱形銜鐵，當銜鐵上下移動時，自感量將相應變化，就構成了螺線管型自感傳感器。

　　變氣隙式自感傳感器

　　變氣隙式自感傳感器結構

　　變面積式自感傳感器

　　變面積式自感傳感器結構

　　由于漏感等原因，其線性區范圍較小，靈敏度也較低，因此，在工業中應用得不多。

　　螺管式自感傳感器

　　傳感器工作時，銜鐵在線圈中伸入長度的變化將引起螺管線圈電感量的變化。

　　對于長螺管線圈l》》r，當銜鐵工作在螺管的中部時，可以認為線圈內磁場強度是均勻的，線圈電感量L與銜鐵的插入深度l大致上成正比。

　　螺管型電感傳感器

　　這種傳感器結構簡單，制作容易，靈敏度較低，適用于測量較大的位移量。

　　3、差動式自感傳感器

　　由于線圈中通有交流勵磁電流，因而銜鐵始終承受電磁吸力，會引起振動和附加誤差，而且非線性誤差較大。外界的干擾、電源電壓頻率的變化、溫度的變化都會使輸出產生誤差。

　　在實際使用中，常采用兩個相同的傳感線圈共用一個銜鐵，構成差動式自感傳感器，兩個線圈的電氣參數和幾何尺寸要求完全相同。

　　這種結構除了可以改善線性、提高靈敏度外，對溫度變化、電源頻率變化等的影響也可以進行補償，從而減少了外界影響造成的誤差，可以減小測量誤差。

　　a、差動式自感傳感器的結構

　　（a）變氣隙式； （b）變面積式； （c）螺管式差動式自感傳感器

　　b、差動式自感傳感器的特點

　　差動氣隙式電感傳感器由兩個相同的電感線圈1、2和磁路組成。

　　測量時，銜鐵通過測桿與被測位移量相連，當被測體上下移動時，導桿帶動銜鐵也以相同的位移上下移動，使兩個磁回路中磁阻發生大小相等，方向相反的變化，導致一個線圈的電感量增加，另一個線圈的電感量減小，形成差動形式。

　　自感系數特性曲線如圖所示。

　　自感系數特性曲線圖