自感式位移傳感器結構原理圖

把被測位移變化轉變為線圈自感系數變化的傳感器稱作自感式位移傳感器。因為自感系數常稱作電感系數，所以自感式位移傳感器也常稱作電感式位移傳感器。

具體來說，當線圈通以交流電信號時，會產生交變磁場。如果將一個金屬芯（如鐵芯）放置在線圈內部，由于金屬芯的導電性，它會在磁場中形成一個環形電路，并在電路內部產生感應電流。這個感應電流會形成一個反向磁場，與線圈產生的磁場進行抵消，從而降低線圈中的總磁通量。

當金屬芯發生位移時，環形電路的長度也會發生變化，從而改變了電路的感應電阻和感應電感。這些變化會影響到電路中的感應電流和反向磁場，進而改變了線圈中的總磁通量。通過檢測線圈中的磁通量的變化，可以計算出金屬芯的位移量。

根據被測位移改變磁阻的方式，它又分為變氣隙型、變面積型和螺線管型三種。圖是單自感式位移傳感器的基本結構示意圖。在這三種類型中最常用的是變氣隙型和螺線管型兩種，現分別介紹如下。

自感式位移傳感器具有結構簡單、精度高、靈敏度高和測量范圍廣等優點。它廣泛應用于石油、煤炭、鋼鐵、船舶、隧道、醫療設備、大壩、機械、物探儀器、地質、巖土、石油、礦山、管道、測斜導管、鐵路、港口、水利、高層建筑等行業，用于測量各種物體的位移、角度、傾斜等參數。

然而，自感式位移傳感器也存在一些缺點，例如頻率響應低，動態特性較差，不適宜高頻振動測量。此外，其消耗功率較大，尤其是單極式電感傳感器，這是由于有較大的電磁吸力的緣故。

為了將電感量的變化轉換為可測量的信號，需要使用轉換電路。轉換電路可以將電感變化轉換成電壓（或電流）的變化，從而方便后續電路進行處理和顯示。在自感式傳感器中，調幅電路用得較多，調頻、調相電路用得較少。

自感式位移傳感器特性

自感式位移傳感器是一種常用的位移測量傳感器，具有以下特性：

1. 非接觸式測量：自感式位移傳感器通常無需與被測物體接觸，能夠實現非接觸式的位移測量，避免了摩擦和磨損對測量精度的影響。

2. 高精度：自感式位移傳感器具有較高的測量精度，能夠實現對位移變化的精準監測和測量，適用于對位移精度要求較高的應用場景。

3. 高靈敏度：自感式位移傳感器對位移變化具有較高的靈敏度，能夠實時、準確地捕捉和反映被測物體的位置變化。

4. 高穩定性：自感式位移傳感器通常具有較好的穩定性和可靠性，能夠在長時間使用過程中保持較高的測量準確度和穩定性。

5. 快速響應：自感式位移傳感器響應速度較快，能夠迅速地對位移變化做出反應，適用于對測量速度要求較高的場景。

6. 抗干擾能力強：自感式位移傳感器通常具有較好的抗干擾能力，能夠在復雜的工作環境中穩定可靠地工作，減少外部干擾對測量結果的影響。

自感式位移傳感器有哪幾種

自感式位移傳感器是一種常用的測量裝置，根據不同的工作原理和結構形式，可以分為幾種常見類型，包括：

1. 感應式位移傳感器：利用感應線圈和磁芯的工作原理來實現位移測量，通過感應線圈中的感應電壓變化來確定被測位移的大小。

2. 變壓式位移傳感器：通過改變磁路長度或磁通量的方式，使傳感器的輸出電壓或信號發生變化，從而實現位移測量。

3. 阻變式位移傳感器：通過測量電阻值的變化來確定被測位置的傳感器，其原理是隨著位置的改變，傳感器內部的電阻值發生相應變化。

4. 容變式位移傳感器：利用電容的變化來測量位置的傳感器，通過電容量的變化反映被測位移的大小。

這些自感式位移傳感器在不同的應用場景中具有各自的優勢和特點，可根據具體的測量要求和環境條件選擇合適的傳感器類型。

審核編輯：黃飛