电感传感器详解：相敏检波电路与应用

"本章深入探讨了电感传感器，特别是相敏检波电路在其中的应用。内容涵盖了自感传感器和差动变压器的结构、工作原理、特性参数、测量转换电路等，强调了相敏检波电路对低频振动波形的解调作用。此外，还提到了电流输出型传感器、二线制仪表以及磁电式传感器的基本原理和应用。" 电感传感器是广泛应用于微小位移测量的一种重要传感器类型，分为自感式和互感式两类。自感传感器，又称为变感传感器，其工作原理基于电磁感应定律。自感系数L表示线圈的自感，受到线圈尺寸、匝数和是否有铁芯等因素的影响。当线圈结构发生变化，例如变隙式、变截面式或螺线管式，都会引起电感量的变化，从而可以用来感知位移、压力等物理量。 变隙式电感传感器是通过改变线圈与铁心之间的气隙来调整电感，当气隙减小时，磁阻降低，电感增大，导致电流减小。这种传感器的特性曲线通常呈现非线性，但可以通过适当的电路设计进行线性化处理。 变截面式电感传感器则是通过改变线圈与铁心的有效投影面积来改变电感，其理论特性接近线性，适用于需要精确线性响应的场合。在这种传感器中，衔铁的移动会改变有效投影面积，从而影响电感值。 相敏检波电路在电感传感器中扮演着关键角色，它能识别信号的相位信息，对被测物的低频振动调制的信号进行解调，得到纯低频的振动波形，提高了测量的精度和信噪比。参考电压UR通常设置为高于被测信号10倍以上，以确保检波效果。 此外，电感传感器的应用不仅限于自感式，还包括差动变压器传感器，它们利用两个线圈间的互感变化来测量位移，具有较高的灵敏度和线性度。而电流输出型传感器和二线制仪表则提供了一种更方便的信号传输和处理方式。 最后，磁电式传感器的原理及其应用也被提及，它们利用磁场变化产生的电动势来测量磁性参数，如磁通密度和速度，广泛应用于速度检测和磁场测量等领域。 电感传感器技术，尤其是相敏检波技术，是现代自动检测系统中的关键技术之一，它们在精密测量、工业自动化和科学研究中发挥着重要作用。了解和掌握这些基本原理和应用，对于提升检测系统的性能和可靠性至关重要。