电感传感器详解：线性差动变压器LVDT的应用与原理

"该资源是关于线性差动变压器（LVDT）的自动检测技术和应用的第二版课件，特别关注第三章电感传感器的内容。LVDT是一种集成化传感器，其内部包含了激励源、相敏或差动整流电路、信号放大电路和温度补偿电路，输出信号可以标准化为1～5V或4～20mA。本章涵盖了自感传感器、差动变压器传感器的结构、工作原理、特性参数、测量电路以及磁电式传感器的基本原理和应用。" 第三章电感传感器深入解析： 电感传感器是利用电磁感应原理进行测量的一种设备，主要分为自感式和互感式两类。自感传感器，即电感器的自感量发生变化，进而转化为电信号输出。自感系数（L）是衡量线圈自感的重要参数，单位为亨利（H），常见单位还有毫亨（mH）和微亨（μH）。自感的大小受线圈几何尺寸、材料性质和是否存在铁芯等因素影响。 自感传感器的工作原理通常基于电磁感应定律，如变隙式、变截面式和螺线管式等。以变隙式为例，当活动铁心（衔铁）向固定铁心靠近时，气隙减小，磁阻降低，导致电感增大，因此串联电路中的电流减小。这一变化可以用来测量位移、压力等物理量。 变极距式和变面积式电感传感器则通过改变不同参数来调整电感，如变极距式通过调整两铁心间的距离，而变面积式则通过改变衔铁与固定铁心之间有效投影面积来实现电感的变化。这两种类型的传感器特性曲线各不相同，变极距式的特性曲线接近双曲线，而变面积式的特性则更接近线性，适合于对线性关系的测量需求。 差动变压器传感器，又称LVDT，是一种特殊的电感传感器。它由一个初级线圈和两个次级线圈构成，当中心芯体（衔铁）在两个次级线圈之间移动时，两个次级线圈产生的感应电动势差与芯体的位移成正比。LVDT的优点在于其高精度、线性度好以及可实现远距离传输。现代技术已将整套电路集成到外壳内，输出信号经过处理符合标准，便于接口和数据处理。 此外，课程还简要介绍了磁电式传感器，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尽讲解了自感传感器和差动变压器的工作原理、结构、应用以及相关的测量电路设计，对于理解和应用这些传感器在实际工程中进行自动检测具有重要的指导价值。