电感传感器详解：自感与差动变压器

"压力测量-自动检测技术及应用（第2版）课件，主要讲解了电感传感器，包括自感传感器和差动变压器的工作原理、应用及其相关电路。" 在自动化检测技术中，压力测量是一项重要的环节。电感传感器是实现这一目标的关键组件之一，尤其在第三章“电感传感器”中，主要涵盖了自感传感器和差动变压器的详细内容。电感传感器主要分为自感式和互感式两类，其中自感传感器是重点讨论的对象。 自感传感器，又称为自感式电感传感器，其工作原理基于电磁感应。自感系数（L）表示线圈自身的电感，受到线圈的尺寸、结构和材料等因素的影响。例如，线圈面积大、长度长、单位长度内的匝数多，其自感系数就会增大。如果线圈内包含铁芯，自感系数会显著提高。自感的单位是亨利（H），常用的还有毫亨（mH）和微亨（μH）。在实际应用中，自感传感器的值通常在毫亨级别。 实验演示了自感传感器的基本工作原理：通过改变电感器（如接触器）铁心（衔铁）与固定铁心之间的气隙，可以观察到电流的变化。当气隙减小时，磁阻减小，电感增加，导致电流减小。这种现象在变隙式、变截面式和螺线管式等不同类型的自感传感器中都有体现。 1. 变隙式电感传感器：通过改变铁心与衔铁之间的距离（气隙）来调整电感，适用于位移测量。 2. 变截面式电感传感器（又称变面积式）：通过改变有效投影面积来调整电感，保持气隙不变，电感与有效投影面积成正比，具有线性特性。 3. 螺线管式电感传感器：利用螺线管内部磁通量的变化来改变电感，通常用于测量角度或直线位移。 此外，差动变压器传感器作为另一种电感传感器类型，利用两个或更多线圈之间的互感变化进行测量，能够提供更高的精度和稳定性。同时，课程还涉及到了零点残余电压、相敏检波电路、差动整流电路等电感传感器的测量转换电路，以及电流输出型传感器和二线制仪表的相关知识。 磁电式传感器也是课程中提及的一种，它们利用磁场变化产生电动势的原理工作，广泛应用于速度、振动和磁通量的测量。 通过深入学习第三章的内容，读者不仅可以理解电感传感器的工作原理，还能掌握其设计、应用和信号处理电路，为进一步研究自动检测技术中的压力测量和其他物理量的测量奠定坚实基础。