一般意义上的传感器是将一种物理量转换为另一种适合处理、传输或后续转换的设备。通常，第一个是不能直接测量的物理量（温度、速度、位移等），第二个是电或光信号。传感器，其基本元件是线圈，在测量仪器领域占据了自己的位置。
电感式传感器是如何设计的以及它们是如何工作的
电感式传感器根据其工作原理是有源传感器，即它们需要外部振荡器。它为电感线圈提供预定频率和幅度的信号。
流过线圈的电流会产生磁场。如果导电物体进入磁场，线圈参数会发生变化。剩下的就是检测这种变化。
简单的非接触式传感器会对线圈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，在比较电路的帮助下放大和（或）固定阈值的通过。
另一种类型的传感器响应物体纵向位置的变化，该物体用作线圈芯。随着物体位置的变化，它会滑入或滑出线圈，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面被推到线圈上时。由于屏蔽效应，这会导致电感减小。
电感式位移传感器的另一种变体是线性可变差动变压器 (LVDT)。它是按以下顺序制作的复合线圈：
- 次级绕组1；
- 初级绕组；
- 二次绕组 2.
来自发生器的信号被施加到初级绕组。中间线圈产生的磁场在每个次级线圈（变压器原理）。铁芯在移动时会改变线圈之间的相互耦合，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检测到。由于铁芯的长度小于复合线圈的总长度，因此次级绕组中 EMF 的比率可以明确地确定物体的位置。
相同的原理 - 改变绕组之间的电感耦合 - 用于构建旋转传感器。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。
从工作原理可以看出，电感式传感器无论其设计如何，都是非接触式传感器。它们在远处运行，不需要直接接触要监控的对象。
电感式传感器的优缺点
电感式传感器的优点主要包括：
- 设计的可靠性；
- 没有接触连接；
- 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操作的可能性。
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。对于具有特定参数的线圈绕组，需要特殊设备。另一个缺点是需要准确地保持来自主振荡器的信号幅度。当它改变时，灵敏度范围也会改变。由于传感器仅使用交流电工作，因此保持幅度成为一个明确的技术问题。在家用或工业网络中直接（或通过降压变压器）连接传感器是不可能的——其中的电压波动幅度或频率即使在正常模式下也可以达到 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：
- 外来磁场（根据其工作原理，无法屏蔽传感器）；
- 电源和测量电缆中的外部 EMF 感应；
- 制造错误；
- 传感器特性不准确；
- 传感器安装位置的间隙或变形，不影响一般性能；
- 精度取决于温度（绕组线参数变化，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分为优点和缺点。一方面，这限制了它们的应用范围。另一方面，它使它们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。
电感式传感器的应用领域
电感式接近传感器通常用作限位开关。这些设备已变得普遍：
- 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，作为单元和机构终端位置的传感器；
- 在日常生活中，在门、窗扇关闭位置的指示方案中；
- 用于计数物体（例如在传送带上移动）；
- 用于确定齿轮的转速（传感器通过的每个齿产生一个脉冲）；
- 在其他情况下。
角位置编码器可用于确定轴、齿轮和其他旋转单元的旋转角度，也可用作绝对编码器。它们还可以与线性编码器一起用于机床和机器人应用。任何需要精确知道机器部件位置的地方。
电感式传感器的实际实施示例
在实践中，电感式传感器设计可以以多种方式实现。最简单的设计和集成是两线制单传感器，它监控其传感区域中是否存在金属物体。这种器件通常是在 W 形磁芯的基础上制造的，但这是一个无原则的点。这样的设计更容易制造。
当您改变线圈的电阻时，电路中的电流和负载两端的电压降会发生变化。可以检测到这些变化。问题是负载电阻变得至关重要。如果太大，金属物体出现时电流的变化会比较小。这会降低系统的灵敏度和抗扰度。如果它很小，则电路中的电流会很高，并且需要更具弹性的传感器。
因此，有些设计将测量电路内置于传感器外壳中。发生器产生馈入电感线圈的脉冲。当达到某个水平时，触发触发器，从 0 翻转到 1，反之亦然。缓冲放大器通过功率和/或电压放大信号，点亮（熄灭）LED，并向外部电路输出离散信号。
可以生成输出信号：
在这种情况下，您将需要三根电线来连接传感器：
- 力量;
- 公共线（0伏）；
- 信号线。
这种传感器也可以由直流电压供电。它们的电感脉冲由内部振荡器产生。
差分传感器用于位置监控。如果要监控的对象相对于两个线圈对称，则通过它们的电流是相同的。如果任一线圈移向磁场，就会发生不平衡，总电流不再为零，这可以通过刻度中间带有箭头的指示器检测到。该指标可用于确定位移量及其方向。可以使用控制电路代替箭头装置，当接收到有关位置变化的信息时，它会发出信号，采取措施对准物体，调整工艺流程等。
根据线性调节差动变压器原理制造的传感器作为完整设计生产，代表一个具有初级和次级绕组的框架以及内部移动的杆（它可以是弹簧加载的）。有用于从次级绕组提取发电机信号和 EMF 的导线。要控制的对象可以机械连接到阀杆。它也可以由电介质制成——只有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，因为它的作用是基于物理的基本定律。
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