IFM電感式傳感器IE5075工作原理
電感式傳感器的工作原理是電磁感應。它是把被測量如位移等，轉換為電感量變化的一種裝置。按照轉換方式的不同，可分為自感式（包括可變磁阻式與渦流式）和互感式（差動(dòng)變壓器式）兩種 [1] 。
變磁阻式傳感器
當一個(gè)線(xiàn)圈中電流i變化時(shí)，該電流產(chǎn)生的磁通Φ也隨之變化，因而在線(xiàn)圈本身產(chǎn)生感應電勢e，這種現象稱(chēng)之為自感。產(chǎn)生的感應電勢稱(chēng)為自感電勢。
變磁阻式傳感器的結構如圖1所示。它由線(xiàn)圈、鐵芯和銜鐵三部分組成。鐵芯和銜鐵由導磁材料如硅鋼片或坡莫合金制成，在鐵芯和銜鐵之間有氣隙，氣隙厚度為δ，傳感器的運動(dòng)部分與銜鐵相連。當銜鐵移動(dòng)時(shí)，氣隙厚度δ發(fā)生改變，引起磁路中磁阻變化，從而導致電感線(xiàn)圈的電感值變化，因此只要能測出這種電感量的變化，就能確定銜鐵位移量的大小和方向。
特點(diǎn)：變磁阻式傳感器具有很高的靈敏度，這樣對待測信號的放大倍數要求低。但是受氣隙δ寬度的影響，該類(lèi)傳感器的測量范圍很小。
可變磁阻式傳感器自感
自感L與氣隙δ成反比，而與氣隙導磁截面積S0成正比。
靈敏度S與氣隙長(cháng)度δ的平方成反比，δ愈小，靈敏度S愈高。為了減小非線(xiàn)性誤差，在實(shí)際應用中，一般取。這種傳感器適用于較小位移的測量，一般約為0.001～1 mm。
差動(dòng)變壓器式傳感器
互感型傳感器的工作原理是利用電磁感應中的互感現象，將被測位移量轉換成線(xiàn)圈互感的變化。由于常采用兩個(gè)次級線(xiàn)圈組成差動(dòng)式，故又稱(chēng)差動(dòng)變壓器式傳感器。
差動(dòng)變壓器式傳感器輸出的電壓是交流量，如用交流電壓表指示，則輸出值只能反應鐵芯位移的大小，而不能反應移動(dòng)的極性；同時(shí)，交流電壓輸出存在一定的零點(diǎn)殘余電壓，使活動(dòng)銜鐵位于中間位置時(shí)，輸出也不為零。因此，差動(dòng)變壓器式傳感器的后接電路應采用既能反應鐵芯位移極性，又能補償零點(diǎn)殘余電壓的差動(dòng)直流輸出電路。
把被測的非電量變化轉換為線(xiàn)圈互感變化的傳感器稱(chēng)為互感式傳感器。這種傳感器是根據變壓器的基本原理制成的，并且次級繞組用差動(dòng)形式連接，故稱(chēng)差動(dòng)變壓器式傳感器。
差動(dòng)變壓器結構形式較多，有變隙式、變面積式和螺線(xiàn)管式等。變隙式傳感器的結構原理如圖2所示。
圖中r1a與L1a , r1b與L1b , r2a與L2a , r2b與L2b，分別為W1a , W1b , W2a, W2b繞阻的直流電阻與電感。
電渦流式傳感器
金屬導體置于變化著(zhù)的磁場(chǎng)中，導體內就會(huì )產(chǎn)生感應電流，這種電流像水中旋渦一樣
在導體轉圈，這種現象稱(chēng)為渦流效應。電渦流式傳感器結構示意圖如圖3所示。 根據法拉第定律，當傳感器線(xiàn)圈通以正弦交變電流I1時(shí)，線(xiàn)圈周?chē)臻g必然產(chǎn)生正弦交變磁場(chǎng)H1，使置于此磁場(chǎng)中的金屬導體中感應電渦流I2，I2又產(chǎn)生新的交變磁場(chǎng)H2。