电感传感器详解：自感与差动变压器的应用

"压力变送器电路分析-自动检测技术及应用（第2版）课件 （第三章 电感传感器）" 在自动化检测技术中，压力变送器扮演着重要的角色，而电感传感器作为其核心元件之一，是实现精确测量的关键。本章节主要讲解了电感传感器的工作原理、分类、特性参数及其在实际应用中的具体运用。 电感传感器分为自感式和互感式两大类。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、材料性质和是否有铁芯等因素密切相关。自感的单位是亨利（H），常见单位还有毫亨（mH）和微亨（μH）。自感传感器常用于微小位移的测量，如变隙式、变截面式和螺线管式等不同类型，能够对铁心位置变化产生的电感变化进行敏感响应。 以变隙式电感传感器为例，当铁心与衔铁之间的气隙发生变化时，磁阻随之改变，进而影响线圈的电感和通过的电流。当气隙减小，电感增大，电流减小。这种特性使得传感器能根据电流的变化量来推算出气隙的变化，从而实现位移的测量。 差动变压器传感器，又称为互感式传感器，利用两个线圈间的互感关系进行工作。当被测物体的直径D改变时，两个次级线圈的电压u21和u22会相应变化，合成的直流电压UAC与直径D的增量成正比。这种传感器可以进一步通过U/I转换器将电压信号转换成4~20mA的标准电流信号Io，便于远程传输和处理。 此外，课程还涉及了零点残余电压、相敏检波电路和差动整流电路等概念，这些电路设计用于改善信号质量和提高测量精度。零点残余电压是指在无位移时传感器仍存在的输出电压，通过合适的电路设计可以减少这种误差。相敏检波电路则能提取信号的相位信息，增强测量的灵敏度和准确性。差动整流电路则用于消除交流成分，得到纯净的直流信号。 最后，磁电式传感器的原理和应用也被简要介绍。这类传感器利用磁场变化产生电动势，广泛应用于速度、振动等物理量的测量。 第三章电感传感器详细阐述了自感传感器和差动变压器的工作原理、结构、特性参数以及测量转换电路的设计，涵盖了从基础理论到实际应用的全面知识，对于理解压力变送器和其他自动检测设备的工作机制具有重要意义。