电感传感器：自感与差动变压器原理及应用详解

本章节主要讨论的是第三章电感传感器，包括自感传感器和差动变压器传感器的详细内容。自感传感器，其自感系数（L）与线圈的直径、长度、匝数等因素密切相关，如线圈面积增大、长度增加或单位长度匝数增多，自感系数会相应增大。常用单位有亨利(H)、毫亨(mH)和微亨(μH)，自感传感器数值通常在mH量级。 章节首先通过一个实验来直观展示自感传感器的工作原理：当气隙减小时，电感增大，导致通过线圈的电流减小。实验中，使用交流接触器的绕组与交流毫安表相连，观察衔铁移动对电流的影响。自感式传感器常见的形式包括变隙式、变截面角位移式和螺线管式，它们分别通过调整气隙大小、截面变化或线圈结构来实现电感的改变。 变隙式传感器的磁阻随气隙减小而降低，电感增大，电流减小；变截面式（变面积式）则保持气隙不变，电感与有效投影面积成正比，通常表现为线性关系。另一种类型是变极距式，其特性近似于双曲线，反映了衔铁移动对电感的影响。 章节还涵盖了差动变压器传感器，利用两个绕组的对称结构，能够抵消电磁吸力和温漂影响，提高测量精度。差动变隙式传感器是一种差动设计，通过对比两个绕组的感应变化，增强信号处理能力。此外，章节还涉及了电感传感器在微小位移测量中的应用，以及电流输出型传感器和一次仪表、二线制仪表的配合使用。 磁电式传感器的原理和应用也被简单介绍，尽管这部分内容不是本章的重点，但了解磁电效应在某些特定场景下的传感原理和应用是必要的。 总结来说，第三章电感传感器深入剖析了各种类型传感器的构造、工作原理和实际应用，强调了自感和互感的区别，以及如何通过精确控制变量来获取所需的电信号，这对于理解和设计电感传感器系统至关重要。