電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)定律，通過線圈的自感和互感的變化來實(shí)現(xiàn)非電量測(cè)量的一種裝置。其特點(diǎn)便是使用電感的物理特性，不直接接觸被測(cè)物，便可測(cè)量位移、振動(dòng)、壓力、流量等信號(hào)。

　　電感式傳感器的工作原理是電磁感應(yīng)，它是把被測(cè)量如位移等，轉(zhuǎn)換為電感量變化的一種裝置。電感式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 工作可靠, 測(cè)量精度高, 零點(diǎn)穩(wěn)定, 輸出功率較大等一系列優(yōu)點(diǎn), 其主要缺點(diǎn)是靈敏度、線性度和測(cè)量范圍相互制約, 傳感器自身頻率響應(yīng)低, 不適用于快速動(dòng)態(tài)測(cè)量。

　　一、電感式傳感器特點(diǎn)

　　電感式傳感器可以實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸、記錄、顯示以及控制的功能，它在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中被廣泛的采用。它主要具有以下特點(diǎn)：

　　(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳感器無活動(dòng)電觸點(diǎn)，因此工作可靠壽命長。

　　(2)具有很高的靈敏度以及分辨力，可以測(cè)出0.01微米的位移變化，且它的輸出信號(hào)強(qiáng)，電壓靈敏度一般每毫米的位移可達(dá)數(shù)百毫伏的輸出。

　　(3)線性度和重復(fù)性都比較好，在一定位移范圍內(nèi)，傳感器非線性誤差可達(dá)0.05%~0.1%。

　　二、電感式傳感器裝置分類

　　電感式傳感器分為三種類型：改變氣隙厚度 δ 的自感傳感 器，即變間隙式電感傳感;改變氣隙截面 S 的自感傳感器，即 變截面式電感傳感器;同時(shí)改變氣隙厚度 δ 和氣隙截面 S 的自 感傳感器，即螺管式電感傳感器。

　　變間隙型電感傳感器

　　這種傳感器的氣隙 δ 隨被測(cè)量的變 化而改變，從而改變磁阻。 它的靈敏度和非線性都隨氣隙的增 大而減小，因此常常要考慮兩者兼顧. δ 一般取在 0. 1 ～ 0. 5 毫 米之間。

　　改變面積型電感傳感器

　　這種傳感器的鐵芯和銜鐵之間的 相對(duì)覆蓋面積( 即磁通截面) 隨被測(cè)量的變化而改變，從而改 變磁阻. 它的靈敏度為常數(shù)，線性度也很好。 螺管插鐵型電感傳感器。 它由螺管線圈和與被測(cè)物體相連 的柱型銜鐵構(gòu)成。其工作原理基于線圈磁力線泄漏路徑上磁阻 的變化。 銜鐵隨被測(cè)物體移動(dòng)時(shí)改變了線圈的電感量。這種傳 感器的量程大，靈敏度低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制作。

　　螺管插鐵型電感傳感器

　　它由螺管線圈和與被測(cè)物體相連的柱型銜鐵構(gòu)成。其工作原理基于線圈磁力線泄漏路徑上磁阻的變化。銜鐵隨被測(cè)物體移動(dòng)時(shí)改變了線圈的電感量。這種傳感器的量程大，靈敏度低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制作。

　　三、電感式傳感器的應(yīng)用

　　傳感器作為采集和獲取信息的工具，對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)化檢測(cè)和質(zhì)量監(jiān)測(cè)起著重要作用。電感式傳感器是一種互感式電感傳感器，它可將微小的機(jī)械量，如位移、振動(dòng)、壓力造成的長度、內(nèi)徑、外徑、不平行度、不垂直度、偏心、橢圓度等非電量物理量的幾何變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的微小變化，轉(zhuǎn)化為電參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，是一種靈敏度較高的傳感器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、輸出功率大、抗阻抗能力強(qiáng)、對(duì)工作環(huán)境要求不高、穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于各種工程物理量檢測(cè)與自動(dòng)控制系統(tǒng)中。

　　電感式傳感器作為一種位置反饋元件，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于幾乎所有自動(dòng)化控制的工業(yè)領(lǐng)域之中，對(duì)檢測(cè)和自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行具有關(guān)鍵性的作用。

　　機(jī)械加工

　　(1)電感式傳感器可以用于測(cè)量位移、尺寸、壓力等物理量。

　　(2)用電感式位移傳感器可以提高軸承制造的精度，

　　(3)用電感測(cè)微儀測(cè)量來微小精密尺寸的變化，

　　(4)實(shí)現(xiàn)液壓閥開口位置的精準(zhǔn)測(cè)量，

　　(5)用于設(shè)計(jì)智能紡織品的柔性傳感器，

　　(6)用電感傳感器原理的孔徑錐度誤差測(cè)量儀，

　　(7)用電感傳感器檢測(cè)潤滑油中磨粒;

　　(8)用電感傳感器監(jiān)測(cè)吊具導(dǎo)向輪等等。

　　(9)利用電感式傳感器可以實(shí)現(xiàn)工件的高精度加工，可以實(shí)現(xiàn)工件加工流程的自動(dòng)化操作，還能對(duì)工件進(jìn)行探傷。

　　機(jī)器人

　　電感傳感器還可用來做磁敏速率開關(guān)、齒輪齡條測(cè)速，鏈輪齒速率檢測(cè)等，如機(jī)器人機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)軌跡需要嚴(yán)格控制，使用電感式傳感器可以對(duì)機(jī)械臂的位置進(jìn)行限位，對(duì)機(jī)械臂中的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度和位置進(jìn)行監(jiān)控，保證機(jī)械臂的穩(wěn)定運(yùn)行。鏈輪齒速率檢測(cè)，鏈輸送帶的速率和距離檢測(cè)，齒輪齡計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)速表及汽車防護(hù)系統(tǒng)的控制等。此外該類傳感器還可用在給料管系統(tǒng)中小物體檢測(cè)、物體噴出控制、斷線監(jiān)測(cè)、小零件區(qū)分、厚度檢測(cè)和位置控制等。

　　智能機(jī)械

　　電感傳感器還可用來鏈輸送帶的速率和距離檢測(cè)，齒輪齡計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)速表及汽車防護(hù)系統(tǒng)的控制等。比如貨車卸貨時(shí)，對(duì)箱斗的位置要進(jìn)行一個(gè)限制，箱斗的升舉范圍只能控制在一定限度，使用接近式傳感器可以檢測(cè)箱斗的升舉高度從而控制液壓系統(tǒng)進(jìn)行限位。

　　其他應(yīng)用

　　電感式傳感器還可以應(yīng)用于磨加工主動(dòng)測(cè)量、測(cè)量長度位移量和制作電子測(cè)微儀等。

　　四、電感式傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)

　　電感式傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)是：

　　1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠;

　　2、靈敏度高，最高分辨力達(dá)0.1μm ;

　　3、測(cè)量精確度高，輸出線性度可達(dá)±0.1% ;

　　4、輸出功率較大，在某些情況下可不經(jīng)放大，直接接二次儀表。

　　電感式傳感器的缺點(diǎn)是：

　　1、傳感器本身的頻率響應(yīng)不高，不適于快速動(dòng)態(tài)測(cè)量;

　　2、對(duì)激磁電源的頻率和幅度的穩(wěn)定度要求較高;

　　3、傳感器分辨力與測(cè)量范圍有關(guān)，測(cè)量范圍大，分辨力低，反之則高。

　　五、電感式傳感器產(chǎn)品要求

　　1、檢測(cè)距離的衰減性?；N為鐵質(zhì)，適合電感式傳感器檢測(cè);而滑翹被測(cè)部分的尺寸略小于標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物尺寸(標(biāo)準(zhǔn)被測(cè)物尺寸為3倍額定檢測(cè)距離，此應(yīng)用中，標(biāo)準(zhǔn)尺寸應(yīng)為120*120mm)，這樣的話就會(huì)有一定的衰減。

　　2、現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力。這個(gè)是不容忽視的問題，普通電感式傳感器容易被電機(jī)或變頻器干擾，很多技術(shù)人員只對(duì)在此附近的應(yīng)用選擇相應(yīng)強(qiáng)抗電磁干擾的傳感器。但在汽車制造車間，廠房大，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員習(xí)慣使用對(duì)講機(jī)溝通，尤其是邊走邊用對(duì)講機(jī)對(duì)話時(shí)，會(huì)不經(jīng)意的靠近傳感器，導(dǎo)致短暫失效。

　　3、安裝方面。隨著電感式傳感器的普及，傳感器不僅僅在電氣性能方面有所提升，其機(jī)械方面的設(shè)計(jì)也越來越人性化。要在最大程度的實(shí)現(xiàn)人性化安裝。減少了多種近似產(chǎn)品的備貨和減少了安裝、維護(hù)的時(shí)間。

　　4、穩(wěn)定運(yùn)行的保障。在車廠的使用中，要杜絕任何油污、塵污的侵蝕。另外，滑翹經(jīng)過軌道時(shí)，震動(dòng)是長期存在的，優(yōu)異的抗震動(dòng)性同樣是有著非常重要的作用。

　　文章來源：億佰特物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，電子產(chǎn)品世界，OFweek維科網(wǎng)