提高电感传感器测量灵敏度的方法

对于使用电容的电路，同样对不同的电容值条件下的电路进行仿真，选出性能最好的如图5所示。


普通全桥在3．8～6．3 mH段，电压变化范围为-1．2～+1．3 V，电压对电感的灵敏度为1 V／mH。线性度近似为1．38。对图5(b)和图5(c)使用Matlab进行最小拟合直线如图所示，在3．8～6．3 mH段，并联方式输出电压的变化范围为-2．66～+2．66V，灵敏度为2．130V／mH线性度可达1．68％。串联方式的输出电压范围约为-1．25～+1．25V，灵敏度约为2．130V／mH线性度可达1．33％。

3 分析与结论
如表1所示，为各电路的灵敏度和线性度，可以在损失较小线性度条件下，将灵敏度提高。对于半桥虽然将灵敏度提高了近200％，但牺牲的线性度较大。串联电容的方式灵敏度几乎没有增大。性能最好的是并联电容后的全桥电路，灵敏度提升了113％，且损失的线性度较小，只比原来增大21．7％，而且实际应用中，可以通过软件补偿和事先标定来弥补线性度的不足。

综合理论分析和仿真结果，在激励源确定和电感传感器参数确定的情况下，通过计算可以得到一个恰当的电容值，当在传感器的两部分线圈上并联这个电容时，测量的灵敏度会有显著提高，同时仍可以保持较好的线性度，从而达到改善和提高电感传感器性能和最小分辨率的目的。