變磁阻式傳感器的工作原理和結構

  變磁阻式傳感器的結構：它由線圈、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，在鐵芯和銜鐵之間由氣隙，氣隙厚度為δ，傳感器的運動部分與銜鐵相連。當銜鐵移動時，氣隙厚度δ發生改變，引起磁路中磁阻變化，從而導致電感線圈的電感值變化。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。

  根據電感定義，線圈中電感量可由下式確定：

             L= Ψ/I=wΦ/I（9-1）

  式中：Ψ—線圈總磁鏈

        I—通過線圈的電流

        W—線圈的匝數

        Φ—穿過線圈的磁通

 由磁路歐姆定律，得 Φ=Iw/R_m 式中R_m為磁路總磁阻

對于變隙式傳感器，因為氣隙很小，所以可以認為氣隙中的磁場是均勻的，若忽略磁路磁損，則磁路總磁阻為Rm=L₁/u₁S₁+L₂/u₂S₂+2δ/u₀S₀（9-3）

式中：u₁——鐵芯材料的磁導率

      u₂——銜鐵材料的磁導率

      L₁——磁通通過鐵芯的長度

      L₂——磁通通過銜鐵的長度

      S₁——鐵芯的截面積

      S₂——銜鐵的截面積

      U₀——空氣的磁導率

      S₀——氣隙的截面積

      δ ——氣隙的厚度

通常氣隙磁阻遠大于鐵芯和銜鐵的磁阻，線圈匝數為常數時，電感L僅僅是磁路中磁阻R_m的函數，只要改變δ或S₀均可導致電感變化，因此，變磁阻式傳感器又可分為氣隙厚度δ的傳感器和變氣隙面積S₀的傳感器，使用最廣泛的是變氣隙厚度δ的電感傳感器。

變氣隙厚度δ的傳感器：這種傳感器的靈敏度高，最常用的電感式傳感器，其缺點是輸出特性(L-δ關系曲線）是非線性的。

變氣隙面積S₀的傳感器：這種傳感器為線性特性，但是靈敏度較低，它通常用于角位移的測量中。