一般意义上的传感器是一种将一种物理量转换为另一种物理量，便于处理、传输或后续转换的装置。通常，第一个量是物理的，不能直接测量（温度、速度、位移等），第二个是电或光信号。传感器占据了测量仪器领域的一个利基市场，其主要元件是电感器。
电感传感器的工作原理和工作原理
根据工作原理，电感式传感器是有源的，即需要外接发电机才能工作。它向电感器提供具有给定频率和幅度的信号。
通过线圈匝的电流会产生磁场。如果导电物体进入磁场，线圈的参数就会发生变化。它仍然只是修复此更改。
简单的非接触式传感器会对绕组附近区域出现的金属物体做出反应。这会改变线圈的阻抗，这种变化必须转换为电信号，使用比较电路放大和（或）固定阈值的通过。
另一种类型的传感器响应作为线圈核心的物体纵向位置的变化。当物体的位置发生变化时，它会移入或移出线圈，从而改变其电感。这种变化可以转换为电信号并进行测量。这种传感器的另一个版本是当物体从外部接近线圈时。由于接地效应，这会导致电感减小。
电感式位移传感器的另一个版本是线性可调差动变压器 (LVDT)。它是一种复合线圈，按以下顺序制作：
- 次级绕组1；
- 初级绕组；
- 二次绕组 2.
来自发生器的信号被馈送到初级绕组。中间线圈产生的磁场在每个次级线圈中感应出一个 EMF（变压器原理）。铁芯在移动时会改变线圈之间的相互连接，从而改变每个绕组中的电动势。这种变化可以通过测量电路来修复。由于铁芯的长度小于复合线圈的总长度，因此可以通过次级绕组中的 EMF 比率明确确定物体的位置。
基于相同的原理 - 绕组之间电感耦合的变化 - 构建了一个转动传感器。它由两个同轴线圈组成。信号施加到其中一个绕组上，第二个绕组中的 EMF 取决于相互旋转的角度。
从工作原理来看，电感式传感器无论设计如何，都是非接触式的。它们远距离工作，不需要与受控对象直接接触。
电感式传感器的优缺点
电感式传感器的优点主要包括：
- 设计可靠性；
- 缺乏联系；
- 输出功率大，降低了噪声的影响，简化了控制电路；
- 高灵敏度;
- 从工业频率的交流电压源工作的能力。
电感式传感器的主要缺点是它们的尺寸、重量和制造复杂性。对于具有给定参数的绕组线圈，需要特殊设备。此外，准确保持来自主振荡器的信号幅度的需要被认为是负数。当它发生变化时，敏感区域也会发生变化。由于传感器仅在交流电上工作，因此保持幅度成为一定的技术问题。直接（或通过降压变压器）无法将传感器连接到家庭或工业网络 - 在其中，幅度或频率的电压波动在正常模式下甚至可以达到 10%，这使得测量精度无法接受.
此外，测量精度可能受以下因素影响：
- 第三方磁场（根据其工作原理不可能屏蔽传感器）；
- 供应和测量电缆中的第三方 EMF 拾音器；
- 制造错误；
- 传感器特性误差；
- 不影响整体性能的传感器安装位置的间隙或变形；
- 精度对温度的依赖性（绕组线的参数变化，包括其电阻）。
电感传感器无法响应其磁场中介电物体的出现可归因于优点和缺点。一方面，这限制了它们的应用范围。另一方面，它使其对被监控对象上存在的污垢、油脂、沙子等不敏感。
了解电感式传感器操作中的缺点和可能的限制允许合理利用它们的优点。
电感式传感器的范围
电感式接近传感器通常用作限位开关。此类设备已变得普遍：
- 在安全系统中，作为未经授权打开门窗的传感器；
- 在远程机械系统中，作为单元和机构最终位置的传感器；
- 在日常生活中用于指示门、百叶窗关闭位置的方案；
- 用于计数对象（例如，沿传送带移动）；
- 确定齿轮的旋转速度（每个齿经过传感器产生一个脉冲）；
- 在其他情况下。
角度编码器可用于确定轴、齿轮和其他旋转部件的旋转角度，也可用于绝对编码器。此外，此类设备可与线性位置传感器一起用于机床和机器人设备中。您需要确切知道机制节点的位置。
电感式传感器的实施实例
在实践中，电感式传感器的设计可以以不同的方式实现。最简单的执行和包含是用于两线单传感器，它监控其敏感区域中是否存在金属物体。这种装置通常是在 E 形芯的基础上制造的，但这不是一个基本点。这样的实现更容易制造。
当线圈电阻发生变化时，电路中的电流和负载两端的电压降会发生变化。可以提交这些更改。问题是负载电阻变得至关重要。如果太大，那么出现金属物体时电流的变化就会比较小。这会降低系统的灵敏度和抗噪性。如果它很小，那么电路中的电流就会很大，需要一个电阻更大的传感器。
因此，存在将测量电路内置在传感器外壳中的设计。发生器产生馈入电感器的脉冲。当达到某个级别时，触发器触发，从状态 0 翻转到 1，反之亦然。缓冲放大器在功率和（或）电压方面放大信号，点亮（熄灭）LED，并向外部电路输出离散信号。
输出信号可以形成：
在这种情况下，需要三根线来连接传感器：
- 食物;
- 公共线（0伏）；
- 信号线。
这种传感器也可以由直流电压供电。脉冲到电感它们是通过内部发生器形成的。
差分编码器用于位置监控。如果受控对象关于两个线圈对称，则通过它们的电流相同。当任何绕组移向磁场时，就会发生不平衡，总电流不再等于零，这可以通过刻度中间带有箭头的指示器记录下来。该指标可用于确定偏移的幅度及其方向。代替指针设备，您可以使用控制方案，在接收到有关位置变化的信息时，将发出信号，采取措施对齐对象，调整工艺流程等。
根据线性可调差动变压器原理制成的传感器以完整的结构形式生产，它是一个带有初级和次级绕组的框架和一个内部移动的杆（它可以是弹簧加载的）。引出电线以从发电机发送信号并从次级绕组中去除 EMF。受控对象可以机械地连接到杆上。它也可以由电介质制成——只有阀杆的位置对测量很重要。
尽管存在某些固有的缺点，但感应传感器关闭了许多与空间中物体的非接触式检测相关的区域。尽管技术不断发展，但这种设备在可预见的未来不会离开测量设备市场，因为它的运行是基于物理的基本定律。
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