由于电容式、电感式传感器在原理上有相似之处，以电感式传感器为例来介绍模拟式传感器测量位移的原理。

    电感式传感器是基于电磁感应原理，将被测非电量转换为电感量变化的一种结构型传感器。按其转换方式的不同，可分为自感型和互感型两种，自感型电感传感器又分为可变磁阻式和涡流式。互感型又称为差动变压器式。

    典型的可变磁阻式电感传感器的结构如图1所示，主要由线圈、铁心和活动衔铁所组成。在铁心和活动衔铁之间保持一定的空气隙，被测位移构件与活动衔铁相连，当被测构件产生位移时，活动衔铁随着移动，空气隙发生变化，引起磁阻变化，从而使线圈的电感值发生变化 本文来自www.eadianqi.com

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图1　可变磁阻式电感传感器

    当线圈通以激磁电流时，其自感L与磁路的总磁阻有关，即

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    　　　　（1）

    式中　W——线圈匝数； 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    ——总磁阻。

    如果空气隙较小，而且不考虑磁路的损失，则总磁阻为 本文来自www.eadianqi.com

    　　　　（2）

    式中　L--铁心导磁长度（m）；

    --铁心导磁率（H/m）；

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    A--铁心导磁截面积（m2）；

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    --空气磁导率（H／m），

    --空气隙导磁截面积（）。

    由于铁心的磁阻与空气隙的磁阻相比是很小的，计算时铁心的磁阻可以忽略不计，故

    　　　　（3） 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    将式（3）代入式（1），得 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    　　　　（4）

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    式（4）表明，自感L与空气隙的大小成反比，与空气隙导磁截面积成正比。当固定不变，改变时，L与成非线性关系，此时传感器的灵敏度 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    　　　　（5） 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    由式（5）得知，传感器的灵敏度与空气隙的平方成反比，愈小，灵敏度愈高。由于S不是常数，故会出现非线性误差，同变极距型电容式传感器类似。为了减小非线性误差，通常规定传感器应在较小间隙的变化范围内工作。在实际应用中，可取。这种传感器适用于较小位移的测量，一般为0.001～1mm。此外，这类传感器还常采用差动式接法。图2为差动型磁阻式传感器，它由两个相同的线圈、铁心及活动衔铁组成。当活动衔铁接于中间位置（位移为零）时，两线圈的自感L相等，输出为零。当衔铁有位移时，两个线圈的间隙为，这表明一个线圈自感增加，而另一个线圈自感减小，将两个线圈接入电桥的相邻臂时，其输出的灵敏度可提高一倍，并改善了线性特性，消除了外界干扰。

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    可变磁阻式传感器还可做成如图3所示改变空气隙导磁截面积的形式，当固定，改变空气隙导磁截面积时，自感L与呈线性关系。

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图2　可变磁阻差动式传感器　　　　　　　　图3　可变磁阻面积型电感传感器 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    如图3所示，在可变磁阻螺管线圈中插入一个活动衔铁，当活动衔铁在线圈中运动时，磁阻将变化，导致自感L的变化。这种传感器结构简单，制造容易，但是其灵敏度较低，适合于测量比较大的位移量。   自动控制网www.eadianqi.com版权所有