第三节 电感式传感器
原理：把被测量转换为电感量变化的一种装置。(基于电磁感应原理)
分类：（1）自感式 (a) 可变磁阻(b) 涡流式 （2）互感式—差动变压器式
一．自感式
1、可变磁阻 构造原理见下图,由电工学线圈自感量L为 式中W—线圈匝数 Rm—磁路总磁阻[H-1](亨)经推导，可得到电感为
式中表明：自感 L 与气隙δ 成反比，与气隙导磁截面积 A0 成正比。当固定 A0 变化δ 时，L与δ 呈非线性关系，此时传感器灵敏度 S 为
从式中看出，灵敏度S与气隙长度平方成反比，δ越小，S 越高。如果S不是常数会出现非线性误差。为了减小这一误差，通常规定在较小间隙范围内工作。设间隙变化为(δ0,δ0+Δδ)，一般取Δδ/δ≤0.1。此种传感器适合于较小位移的测量，一般设为0.001~1 mm。
2、涡电流式
原理：利用金属体在交变磁场中的涡流效应。金属板位于一线线圈附近，距离为δ，当线圈通过一高频交变电流时，产生磁通Φ 此交变磁场在邻近金属板上感应电流 i1,此电流在金属体内是闭合的，称之为“涡流”。根据楞次定律，涡电流的交变磁场与线圈的磁场变化方向相反。由于涡流磁场作用，使原线圈的等级阻抗Z发生变化，变化程度与距离δ 有关。
二．互感式—差动变压器式电感传感器
工作原理见下图，当线圈W1 输入交流电流 i1 时，线圈 W2 产生感应电动势 e12，其大小与电流 i1 的变成正比，即
式中 M—比例系数（称为互感H），其大小与两线圈相对位置及周围介质导磁能力有关。
差动式工作原理：见图 a)，初级线圈 W 次级线圈 W1, W2反极性串联。当W上加上交流电时，W1, W2分别产生感应电势e1 和e2，其大小与铁心位置有关。
（1）当贴心在中心时，e1 = e2 → e = 0
（2）当贴心向上运动时，e1 > e2
（3）当贴心向下运动时，e1 < e2，其输出特性见 b) 图
问题：交流电压输出存在零点残余电压和输出值不能反映铁芯位移的极性问题。
解决办法：采用差动相敏检波电路和差动整流电路在没有输入信号时，贴心处中间位置，调节 R 使零点残余电压减小，当铁心上下移动时，输入信号经放大、相敏检波、滤波后得到直流输出性能：精度高（0.1μm级）线性范围大（±100mm），稳定度好，使用方便，广泛用于直线位移测量。