郑庆霖，杨炼卿，赵子豪，赵长春，樊振军†

(1.中国地质大学（北京）工程技术学院，北京 100083；2.中国地质大学（北京）数理学院，北京 100083)

1 引言

接近传感器作为一种将物体移动信号转化为电信号的装置，广泛应用于机械制造、交通运输等领域，可实现限位、计数及自动保护等功能。目前接近传感器多是基于电感、电容及光电基本原理构建，虽然实现了物体移动信号的转化，但仍存在对电源要求较高、环境适应能力较差等局限性。磁阻式传感器不仅可以克服上述缺点，且具有体积小、维护成本低、可以在无电源条件下实现物体位移信号到电信号的转化等优势[1-3]。目前磁阻式传感器多用于转速测定、角度测量等方面[4-10]，对其在测量接近物体速度、位移等方面的适用性缺乏深入研究。基于此，本文构建了简易磁阻式接近传感器，通过模拟仿真与实验对其感应范围、线性度及灵敏度等特性进行研究，并基于研究结果对其适用性展开讨论。

2 原理分析

磁阻式传感器主要由多匝线圈和永磁体组成。目前，对于磁阻式传感器原理的解释多为“待测物与传感器间距的变化使磁路中的磁阻发生变化，导致磁通量的增减，进而产生感应电动势”[11,12]，但该解释仍需细化与完善。首先，铁磁质物体接近时由于其磁阻远小于空气，而磁感线会优先选择磁阻小的路径，因此会向铁磁质物体“收拢”（如图1、图2 所示），导致永磁体磁场的重新分布，使多匝线圈内的全磁通发生变化，进而产生感应电动势。……