自感式位移传感器结构原理图

把被测位移变化转变为线圈自感系数变化的传感器称作自感式位移传感器。因为自感系数常称作电感系数，所以自感式位移传感器也常称作电感式位移传感器。

具体来说，当线圈通以交流电信号时，会产生交变磁场。如果将一个金属芯（如铁芯）放置在线圈内部，由于金属芯的导电性，它会在磁场中形成一个环形电路，并在电路内部产生感应电流。这个感应电流会形成一个反向磁场，与线圈产生的磁场进行抵消，从而降低线圈中的总磁通量。

当金属芯发生位移时，环形电路的长度也会发生变化，从而改变了电路的感应电阻和感应电感。这些变化会影响到电路中的感应电流和反向磁场，进而改变了线圈中的总磁通量。通过检测线圈中的磁通量的变化，可以计算出金属芯的位移量。

根据被测位移改变磁阻的方式，它又分为变气隙型、变面积型和螺线管型三种。图是单自感式位移传感器的基本结构示意图。在这三种类型中最常用的是变气隙型和螺线管型两种，现分别介绍如下。

自感式位移传感器具有结构简单、精度高、灵敏度高和测量范围广等优点。它广泛应用于石油、煤炭、钢铁、船舶、隧道、医疗设备、大坝、机械、物探仪器、地质、岩土、石油、矿山、管道、测斜导管、铁路、港口、水利、高层建筑等行业，用于测量各种物体的位移、角度、倾斜等参数。

然而，自感式位移传感器也存在一些缺点，例如频率响应低，动态特性较差，不适宜高频振动测量。此外，其消耗功率较大，尤其是单极式电感传感器，这是由于有较大的电磁吸力的缘故。

为了将电感量的变化转换为可测量的信号，需要使用转换电路。转换电路可以将电感变化转换成电压（或电流）的变化，从而方便后续电路进行处理和显示。在自感式传感器中，调幅电路用得较多，调频、调相电路用得较少。

自感式位移传感器特性

自感式位移传感器是一种常用的位移测量传感器，具有以下特性：

1. 非接触式测量：自感式位移传感器通常无需与被测物体接触，能够实现非接触式的位移测量，避免了摩擦和磨损对测量精度的影响。

2. 高精度：自感式位移传感器具有较高的测量精度，能够实现对位移变化的精准监测和测量，适用于对位移精度要求较高的应用场景。

3. 高灵敏度：自感式位移传感器对位移变化具有较高的灵敏度，能够实时、准确地捕捉和反映被测物体的位置变化。

4. 高稳定性：自感式位移传感器通常具有较好的稳定性和可靠性，能够在长时间使用过程中保持较高的测量准确度和稳定性。

5. 快速响应：自感式位移传感器响应速度较快，能够迅速地对位移变化做出反应，适用于对测量速度要求较高的场景。

6. 抗干扰能力强：自感式位移传感器通常具有较好的抗干扰能力，能够在复杂的工作环境中稳定可靠地工作，减少外部干扰对测量结果的影响。

自感式位移传感器有哪几种

自感式位移传感器是一种常用的测量装置，根据不同的工作原理和结构形式，可以分为几种常见类型，包括：

1. 感应式位移传感器：利用感应线圈和磁芯的工作原理来实现位移测量，通过感应线圈中的感应电压变化来确定被测位移的大小。

2. 变压式位移传感器：通过改变磁路长度或磁通量的方式，使传感器的输出电压或信号发生变化，从而实现位移测量。

3. 阻变式位移传感器：通过测量电阻值的变化来确定被测位置的传感器，其原理是随着位置的改变，传感器内部的电阻值发生相应变化。

4. 容变式位移传感器：利用电容的变化来测量位置的传感器，通过电容量的变化反映被测位移的大小。

这些自感式位移传感器在不同的应用场景中具有各自的优势和特点，可根据具体的测量要求和环境条件选择合适的传感器类型。

审核编辑：黄飞