电感式传感器原理及检测技术精品课程第三章主要介绍了电感式传感器的基本原理和应用。电感式传感器基于电磁感应原理，通过将非电量如位移、压力、流量、振动等转换为线圈自感量或互感量的变化，再由测量电路将这些变化转换为电压或电流变化量。电感式传感器的优点包括结构简单、工作可靠、灵敏度高、测量精度高、零点稳定、输出功率较大，并且能够实现信息的远距离传输、记录、显示和控制，在工业自动控制系统中有着广泛的应用。然而，它们也有缺点，例如灵敏度、线性度和测量范围之间存在相互制约的关系，以及传感器自身频率响应低，不适合快速动态测量。
本章详细讲解了电感式传感器的三种主要类型：自感式传感器、差动变压器式电感式传感器和电涡流式电感传感器。
3.1 自感式传感器部分讨论了自感式传感器的原理和结构。自感式传感器通常包含一个具有可变气隙的铁心线圈。当被测量引起衔铁移动时，气隙的磁阻发生变化，从而影响线圈的自感量。通过测量电路，这个自感量的变化被转换成与位移成比例的电量。传感器线圈的电气参数包括线圈电感L、铜损电阻、涡流损耗电阻、磁滞损耗电阻和寄生电容。线圈电感的计算涉及到磁路磁阻、线圈匝数、磁导率以及气隙大小等因素。铜损电阻与线圈的材料和几何尺寸有关，涡流损耗和磁滞损耗则与交变磁场和频率相关。寄生电容主要来源于线圈的分布电容和电缆电容。设计时应尽可能减少这些损耗以提高测量精度。
3.2 差动变压器式电感式传感器是利用两个或多个线圈的互感变化进行工作的。这种传感器对于提高测量精度和抗干扰能力有特别的贡献，通常用于精密测量位移。差动变压器式传感器的特点在于其输出信号与磁芯的位置变化成非线性关系，但可以通过适当的电路设计实现线性输出。
3.3 电涡流式电感传感器利用的是金属导体内部产生的电涡流效应。当交变电流通过线圈时，会在金属表面产生一个交变的磁场，这个磁场会在导体中感应出涡流。涡流的存在会影响到线圈的电感量，从而实现了非电量向电量的转换。电涡流式传感器尤其适用于表面裂纹检测、金属材料的厚度和成分检测以及高温环境下的测量。
3.4 部分还讨论了电感式传感器的应用。电感式传感器广泛应用于各种工业和科学研究领域。例如，它们可以用于测量精密机械加工中的位移，监控和控制液体或气体的流量，测量压力以确保工业过程的安全，以及监测振动以预测机械设备的维护需求。
本章节对电感式传感器的设计和误差分析进行了探讨。传感器的设计应考虑到电气参数的影响，以及如何减少由于设计不当导致的误差。此外，还强调了在设计过程中需要考虑减小铁损，以及如何处理寄生电容对测量精度的影响。通过优化设计，可以最大限度地提高传感器的性能，满足不同的工业需求。
