电感传感器工作原理详解：自感式电感传感器如何实现精准测量？

电感传感器的基本概念

电感传感器是一种利用电磁感应原理，将物理量（如位移、压力、振动等）转换为电信号的传感器。其中，自感式电感传感器是应用最为广泛的一种类型，其核心原理基于线圈自感的变化。

一、自感式电感传感器的工作原理

自感式电感传感器主要由线圈、铁芯和可移动衔铁构成。当衔铁在磁场中发生位移时，线圈与铁芯之间的磁路长度或磁阻发生变化，从而导致线圈的自感系数L发生变化。

• 自感公式： L = μ₀μrN²A / l，其中μ₀为真空磁导率，μr为相对磁导率，N为线圈匝数，A为截面积，l为磁路长度。
• 当衔铁移动，磁路长度l增加，自感L减小；反之，L增大。

二、典型结构与工作流程

典型的自感式电感传感器采用差动结构，即使用两个对称布置的线圈，一个用于测量，另一个作为参考。当衔铁移动时，一个线圈的电感增加，另一个减少，形成差动输出，有效提高灵敏度和抗干扰能力。

• 优点：高灵敏度、非接触测量、寿命长。
• 缺点：受温度影响较大，需进行温度补偿。

三、应用场景

自感式电感传感器广泛应用于工业自动化、精密机械、航空航天等领域，如机床位移检测、液压系统压力监测、发动机活塞行程测量等。