电感传感器详解：自感、差动变压器与应用

"该资源是关于自动检测技术及应用的第二版教材中第三章‘电感传感器’的课件，涵盖了自感传感器、差动变压器传感器、电感传感器的应用及磁电式传感器的原理和应用等内容。重点讲解了电流输出型一次仪表在工业中的重要性和使用优势。" 在工业自动化领域，一次仪表被广泛使用，尤其是电流输出型仪表，因为它们的输出信号不易受到干扰，适合远距离传输，并且可以忽略线路压降的影响。电流输出型传感器，如压力变送器，将传感器与信号调理电路集成在一起，形成一体化设计，便于现场安装和维护。 电感传感器是这一章节的核心，主要分为自感式和互感式两类。自感传感器基于电磁感应原理，其自感系数（L）与线圈的几何尺寸、材料和是否有铁芯等因素相关。自感的单位是亨利（H），并有毫亨（mH）和微亨（μH）等更小的单位。自感传感器在实际应用中，其数值通常在毫亨级别。 在3.1节中，详细介绍了自感传感器的工作原理，通过实验展示了当改变线圈（如接触器绕组）中铁心的位置时，自感的变化会导致电流的变化。这种变隙式电感传感器，当气隙减小时，磁阻减小，电感增大，从而导致通过线圈的电流减小。此外，还提到了变极距式和变面积式的电感传感器，它们分别通过调整铁心与衔铁间的距离和有效投影面积来改变电感，适用于不同类型的位移测量。 3.2节探讨了差动变压器传感器，它是一种利用互感原理的电感传感器，具有较高的灵敏度和线性度，适用于测量微小位移。差动变压器由两组线圈组成，当被测量参数改变时，导致两组线圈间的互感变化，进而引起输出电压的变化。 3.3节讨论了电感传感器的实际应用，可能包括位置、速度、加速度等物理量的检测。而3.4节则简要介绍了磁电式传感器的工作原理和应用，这类传感器利用磁场变化来产生电信号，常用于速度测量和角度测量等。 整个第三章不仅提供了理论知识，还涵盖了实际应用中的关键概念和技术，如零点残余电压、相敏检波电路和差动整流电路等，这些对于理解和设计电感传感器系统至关重要。通过深入学习，读者可以掌握电感传感器的设计、分析和选择方法，为进一步研究自动检测技术和工业自动化领域的应用打下坚实基础。