电感式传感器是利用被测量的变化引起线圈自感或互感系数的变化，从而导致线圈电感量改变这一物理现象来实现测量的。因此根据转换原理，电感式传感器可以分为自感式和互感式两大类。
自感式电感传感器可分为变间隙型、变面积型和螺管型三种类型。
一、原理分析
1、变间隙型电感传感器
变间隙型电感传感器的结构示意图如图4.1.1所示。
图4.1.1 变间隙型电感传感器
传感器由线圈、铁心和衔铁组成。工作时衔铁与被测物体连接，被测物体的位移将引起空气隙的长度发生变化。由于气隙磁阻的变化，导致了线圈电感量的变化。
线圈的电感可用下式表示：
(4-1-1)
式中，N为线圈匝数；Rm为磁路总磁阻。
对于变间隙式电感传感器，如果忽略磁路铁损，则磁路总磁阻为
(4-1-2)
式中，l1为铁心磁路长；l2为衔铁磁路长；A为截面积；&mICro;1为铁心磁导率；µ2为衔铁磁导率；µ0为空气磁导率；δ为空气隙厚度。
因此有： 
（4-1-3）
一般情况下，导磁体的磁阻与空气隙磁阻相比是很小的，因此线圈的电感值可近似地表示为 
（4-1-4）
由上式可以看出传感器的灵敏度随气隙的增大而减小。为了发送非线性，气隙的相对变化量要很小，但过小又将影响测量范围，所以要兼顾考虑两个方面。
2、变面积型电感传感器
由变气隙型电感传感器可知，气隙长度不变，铁心与衔铁之间相对而言覆盖面积随被测量的变化面改变，从而导致线圈的电感量发生变化，这种形式称之为变面积型电感传感器，其结构示意图见图4.1.2。
图4.1.1 变面积型电感传感器 图4.1.3 电感传感器特性曲线
通过对式（4-1-4）的分析可知，线圈电感量L与气隙厚度是非线性的，但与磁通截面积A却是成正比，是一种线性关系。特性曲线参见图4.1.3。
3、螺管型电感式传感器
图4.1.4为螺管型电感式传感器的结构图。螺管型电感传感器的衔铁随被测对象移动，线圈磁力线路径上的磁阻发生变化，线圈电感量也因此而变化。线圈电感量的大小与衔铁插入线圈的深度有关。
图4.1.4 螺管型电感传感器
设线圈长度为l、线圈的平均半径为r、线圈的匝数为N、衔铁进入线圈的长度la、衔铁的半径为ra、铁心的有效磁导率为µm，则线圈的电感量L与衔铁进入线圈的长度la的关系可表示为
（4-1-5）
通过以上三种形式的电感式传感器的分析,可以得出以下几点结论:
I. 变间隙型灵敏度较高,但非线性误差较大,且制作装配比较困难。
II. 变面积型灵敏度较前者小,但线性较好,量程较大,使用比较广泛。
III. 螺管型灵敏度较低,但量程大且结构简单易于制作和批量生产,是使用最广泛的一种电感式传感器。
4、差动式电感传感器
在实际使用中,常采用两个相同的传感线圈共用一个衔铁,构成差动式电感传感器,这样可以提高传感器的灵敏度,减小测量误差。
图4.1.5是变间隙型、变面积型及螺管型三种类型的差动式电感传感器。
图4.1.5 差动式电感传感器
差动式电感传感器的结构要求两个导磁体的几何尺寸及材料完全相同，两个线圈的电气参数和几何尺寸完全相同。
差动式结构除了可以改善线性、提高灵敏度外，对温度变化、电源频率变化等影响，也可以进行补偿，从而减少了外界影响造成的误差。
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