自感式位移傳感器結(jié)構(gòu)原理圖

把被測位移變化轉(zhuǎn)變?yōu)榫€圈自感系數(shù)變化的傳感器稱作自感式位移傳感器。因為自感系數(shù)常稱作電感系數(shù)，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(dāng)線圈通以交流電信號時，會產(chǎn)生交變磁場。如果將一個金屬芯（如鐵芯）放置在線圈內(nèi)部，由于金屬芯的導(dǎo)電性，它會在磁場中形成一個環(huán)形電路，并在電路內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流。這個感應(yīng)電流會形成一個反向磁場，與線圈產(chǎn)生的磁場進行抵消，從而降低線圈中的總磁通量。

當(dāng)金屬芯發(fā)生位移時，環(huán)形電路的長度也會發(fā)生變化，從而改變了電路的感應(yīng)電阻和感應(yīng)電感。這些變化會影響到電路中的感應(yīng)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(jù)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(jié)構(gòu)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(xiàn)分別介紹如下。

自感式位移傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高、靈敏度高和測量范圍廣等優(yōu)點。它廣泛應(yīng)用于石油、煤炭、鋼鐵、船舶、隧道、醫(yī)療設(shè)備、大壩、機械、物探儀器、地質(zhì)、巖土、石油、礦山、管道、測斜導(dǎo)管、鐵路、港口、水利、高層建筑等行業(yè)，用于測量各種物體的位移、角度、傾斜等參數(shù)。

然而，自感式位移傳感器也存在一些缺點，例如頻率響應(yīng)低，動態(tài)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(zhuǎn)換為可測量的信號，需要使用轉(zhuǎn)換電路。轉(zhuǎn)換電路可以將電感變化轉(zhuǎn)換成電壓（或電流）的變化，從而方便后續(xù)電路進行處理和顯示。在自感式傳感器中，調(diào)幅電路用得較多，調(diào)頻、調(diào)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?qū)崿F(xiàn)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?qū)崿F(xiàn)對位移變化的精準監(jiān)測和測量，適用于對位移精度要求較高的應(yīng)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?qū)崟r、準確地捕捉和反映被測物體的位置變化。

4. 高穩(wěn)定性：自感式位移傳感器通常具有較好的穩(wěn)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(wěn)定性。

5. 快速響應(yīng)：自感式位移傳感器響應(yīng)速度較快，能夠迅速地對位移變化做出反應(yīng)，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(fù)雜的工作環(huán)境中穩(wěn)定可靠地工作，減少外部干擾對測量結(jié)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(jù)不同的工作原理和結(jié)構(gòu)形式，可以分為幾種常見類型，包括：

1. 感應(yīng)式位移傳感器：利用感應(yīng)線圈和磁芯的工作原理來實現(xiàn)位移測量，通過感應(yīng)線圈中的感應(yīng)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(fā)生變化，從而實現(xiàn)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(nèi)部的電阻值發(fā)生相應(yīng)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(yīng)用場景中具有各自的優(yōu)勢和特點，可根據(jù)具體的測量要求和環(huán)境條件選擇合適的傳感器類型。

審核編輯：黃飛