性價比與高精度兼備，電感式傳感正拓展更多應用

電子發燒友網報道（文/李寧遠）高精度的位置傳感在很多應用中都是關鍵技術，我們熟知的磁傳感芯片在其中就占比很大。除了磁傳感，很多應用中也會選擇電感式傳感來進行高精度的位置檢測，尤其在對功能安全要求較高的場合，還會選擇電感式傳感加上磁傳感一起使用來實現系統冗余。

電感式傳感，一種將被測量轉換為線圈的自感或互感的變化來測量的傳感技術，因其無活動觸點、可靠度高、壽命長等特點，在很多應用中承擔起了高精傳感重任。

何為電感式傳感？

電感傳感的線圈匝數和材料導磁系數固定，其電感量的變化是由于位移輸入量導致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。當導電目標接近感應線圈時，會在導電目標的表面形成渦流。渦流產生自己的磁場。這些渦流的磁場抵抗電感線圈的電流降低了系統的電感，增加了諧振傳感頻率。測量頻率變化就可以確定電感變化進而確定被測物理量的變化。

根據這一原理，可以測量的物理量很多，位移、壓力、流量、振動、加速度等等物理量都可以轉換成線圈的自感互感系數的變化，并進一步通過電壓電流的變化來精準測得。因此其應用范圍也覆蓋很多領域。

電感式傳感是相對來說性能非常穩定的傳感方案，它本身是沒有活動觸點的，這一構造使得它能在惡劣的工況中能夠保持相對穩定的傳感輸出，使用壽命也比較長。在工作中，電感式傳感不需要與目標物體進行物理接觸，非接觸式的傳感在現在也是很受歡迎的一點?，F在很多金屬物體的檢測，都會用電感式傳感來做。

當然，電感式傳感也有局限的地方，既然是利用了線圈的自感互感，那肯定容易受到附近電氣設備或電源線的電磁干擾的影響，需要在屏蔽或濾波上增強以確保準確的測量。

此外，線圈外徑決定了檢測距離，在較遠范圍里，雖然電感式傳感能夠檢測到，但此時有效測量分辨率會降低。在遠程傳感上，電感式傳感并不很匹配。

目前很多金屬接近感測、位移檢測、增量編碼器、壓力檢測都會使用電感式傳感來做，是綜合性價比很高的選擇。

常見的電感式傳感應用

在電動工具和其他工業設備中，有經常檢測金屬（例如管道探測儀）的需求。這種應用現在很多都會用電感傳感來做，因為它可以感測金屬的接近度，如果是旋轉系統，電感傳感還可以檢測被測體的壓縮程度進一步測量出旋轉系統的速度和位置。這種方案成本很低，一個PCB線圈就能實現對任何金屬材料的檢測，性價比很高。

一些傳感芯片廠商，通過增強芯片設計和引入片上數字信號處理，已經將電感傳感芯片應用在車內方向盤轉角位置檢測、執行器角度位置檢測、制動踏板位移檢測上，拓展了電感傳感的應用領域。

利用這種技術，不僅能進行金屬接近檢測，還能進行編碼器設計，應用在伺服驅動上。線圈可以設計到與電機的極對數同步，IC輸出與單個極對數分段內的電角位置成正比，這種應用下的電機編碼器會有更高的分辨率，這種設計用來提高電機精度是一種效率很高，成本很低的方案。

除了接近檢測、編碼器設計，現在的HMI領域也有很多電感傳感的身影?，F在的HMI需要更智能的觸控體驗，觸控功能的觸發需要對檢測壓力。電感傳感不僅可以進行壓力檢測，還能通過檢測按壓程度，來實現多級按鈕功能。

小結

對于許多需要位置感應的應用，需要傳感技術能實現高精度并抗雜散磁場，性能好的同時使用也不要過于復雜，電感式傳感在不斷地優化和發展中，在很多應用里成為高精度位置感應的關鍵技術。