§ 4.4 电感式传感器 电感式传感器建立在电磁感应原理的基 础上，利用线圈电感或互感的改变来实 现非电量测量的。 优点是结构简单可靠，没有触点摩擦， 灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也 比较大，测量准确度也比较高。 缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定 性要求比较高。 § 4.4 电感式传感器 变磁阻式 线圈 铁芯 衔铁 § 4.4 电感式传感器 变磁阻式 改变气隙厚度 改变气隙截面积 可动铁芯 § 4.4 电感式传感器 变磁阻式 L 0W A W Rm S dL d 2 0W A 2 改变气隙厚度 灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减 小非线性误差，提高灵敏度，通常使这 种传感器在小气隙状态下工作，其测量 范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。 § 4.4 电感式传感器 变磁阻式 L W Rm 0W A 2 主要特点 具有较好的线性，测量范围也比 较大，但它的灵敏度比不上改变 气隙厚度的电感传感器。 改变气隙截面积 §
Download ReportTranscript § 4.4 电感式传感器 电感式传感器建立在电磁感应原理的基 础上，利用线圈电感或互感的改变来实 现非电量测量的。 优点是结构简单可靠，没有触点摩擦， 灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也 比较大，测量准确度也比较高。 缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定 性要求比较高。 § 4.4 电感式传感器 变磁阻式 线圈 铁芯 衔铁 § 4.4 电感式传感器 变磁阻式 改变气隙厚度 改变气隙截面积 可动铁芯 § 4.4 电感式传感器 变磁阻式 L 0W A W Rm S dL d 2 0W A 2 改变气隙厚度 灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减 小非线性误差，提高灵敏度，通常使这 种传感器在小气隙状态下工作，其测量 范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。 § 4.4 电感式传感器 变磁阻式 L W Rm 0W A 2 主要特点 具有较好的线性，测量范围也比 较大，但它的灵敏度比不上改变 气隙厚度的电感传感器。 改变气隙截面积 §
Slide 1
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 2
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 3
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 4
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 5
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 6
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 7
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 8
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 9
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 10
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 11
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 12
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 13
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 2
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 3
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 4
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 5
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 6
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 7
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 8
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 9
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 10
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 11
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 12
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x
Slide 13
§ 4.4
电感式传感器
电感式传感器建立在电磁感应原理的基
础上，利用线圈电感或互感的改变来实
现非电量测量的。
优点是结构简单可靠，没有触点摩擦，
灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也
比较大，测量准确度也比较高。
缺点是对激磁电源约频率和振幅的稳定
性要求比较高。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
线圈
铁芯
衔铁
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
改变气隙厚度
改变气隙截面积
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
0W A
2
2
W
Rm
S
dL
d
2
0W A
2
2
2
改变气隙厚度
灵敏度与气隙厚度的平方成反比为了减
小非线性误差，提高灵敏度，通常使这
种传感器在小气隙状态下工作，其测量
范围在 0.001mm 与 lmm 之间。。
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
L
W
Rm
0W A
2
2
2
主要特点
具有较好的线性，测量范围也比
较大，但它的灵敏度比不上改变
气隙厚度的电感传感器。
改变气隙截面积
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
主要特点
称为螺线管式电感传感器，
它是一种开磁路电感传感器，其
工作原理是基于线圈漏磁路径中
的磁阻变化。由于空气通路长，
使得磁路的磁阻比较高，因此这
种传感器的灵敏度比较低，对于
小位移测量意义不大。主要用于
较大位移的测量，可达数毫米到
数百毫米。
可动铁芯
§ 4.4
电感式传感器
变磁阻式
当衔铁位于中间位置 (位移为零)
时，两线圈自感相等， i1 ＝ i2 ，
△ i=0 ，输出电压 U ＝ 0 当衔铁
有位移时，一个线圈自感增加，
另一个线圈自感减小， U 的大小
表示了衔铁位移量，极性表示了
衔铁移动方向。若位移使 i1 增大，
则必定使 i2 减小相同的值，于是
灵敏度增加一倍。。
差动可变气隙厚
度电感传感器
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
涡流的大小与金属体的电阻率、磁导率、厚
度、线圈与金属的距离、线圈的激磁电流角频率
等参数有关涡流式传感器的最大特点是可以对一
些参数进行非接触的连续测量。根据渗透深度可
以分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流
传感器两种。。
§ 4.4
电感式传感器
涡流式
高频反射式涡流传感器
高频 (1Mhz以上) 激励电流 i 施加
于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的
高频电磁场作用于金属板的表面金属板表
面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线
圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属
板的距离发生变化时，导致耦合系数 k ，
线圈自感 L,线圈阻抗 ZL 的相应变化。。
§ 4.4
涡流式
电感式传感器
低频透射式涡流传感器
多用于测定材料厚度当激励低频电压
e1 加到发射线圈 W1 上后，在被测材
料中产生涡流 i 而损耗部分能量，导
致接收线圈 W2 上产生的感应。
e2
电动势 e2 减小其减小量。
与材料的厚度和材料
性质有关，对一定
的材料， e2 随厚
度呈指数规
O
h
律减小。
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
这种传感器实际上是个变压器，
初级线圈 Wl 通电后，次级线圈
W2 便感应出电压被测量的变化使
初，次级线圈间互感发生变化，感
应电压也产生相应变化。由于这种
传感器常制成差动的形式，故称差
动变压器。它具有测量精度高，线
di1
性范围大，稳定性好及使用方便等
e12 M
优点，广泛用于直线位移,或可转
dt
换成位移量的测量。。
§ 4.4
电感式传感器
螺管形差动变压器式电感传感器
次级线圈W1
铁芯P
初级线圈W
次级线圈W2
x
前提： M1 ＝ M2 ＝ M
1,铁芯位于中间 e1=e2 ， e0=0
2,铁芯上移， e1 ↑ e2 ↓,e0 与 e1
同相
3,铁芯下移， e2 ↑ e1 ↓,e0 与 e2
§ 4.4
电感式传感器
差动变压器式
差动器的灵敏度包括电压灵敏
度和电流灵敏度两种，与电源电压
频率、幅度、次级线圈的匝数有关
提高电压和次级线圈的匝数都可增
加灵敏度，但会引起发热量和零位
电压的增加。。
x