电感式谐振调频电路

基本组成与信号链

电感式谐振调频电路由三部分构成：传感器线圈（作为振荡回路电感）、高频振荡器、鉴频器。被测物理量（如金属板与线圈间的距离 x）先作用于传感器线圈，使线圈电感量 L 发生变化；L 的变化改变振荡回路的谐振频率 f；鉴频器再把频率的变化转换为电压输出，完成“位移→电感→频率→电压”的转换链。

谐振频率与电感的关系

LC 振荡回路的谐振频率为
$f=\frac{1}{2\pi \sqrt{LC}}$
其中 f 为振荡频率，单位 Hz；L 为回路等效电感，单位 H；C 为回路等效电容，单位 F。当电容 C 固定时，f 与 L 的平方根成反比：L 增大则 f 降低，L 减小则 f 升高。

在测距应用中，电感是距离的函数，记为 L(x)，因此
$f\approx \frac{1}{2\pi \sqrt{L(x)C}}$
这里 x 表示传感器线圈与被测金属板之间的距离。该式说明：距离 x 的变化通过 L(x) 调制振荡频率，频率随距离改变而改变。

调频与鉴频

振荡器输出的是频率受距离调制的调频信号。鉴频器的作用是把频率偏移转换为与之成比例的电压变化，从而得到反映距离变化的电压输出。因此该电路属于调频式测量电路，其输出量最终是电压，而中间被测量是频率。

电路形式

课件给出的具体电路为电容三点式振荡器加射极输出器结构，包含晶体管 VT1、VT2 以及电阻 R、电容 C 等元件。传感器线圈接入振荡回路作为电感元件，振荡器产生高频信号，经射极输出器缓冲后送往鉴频器。

适用范围与条件

上述频率公式是近似式，适用于以 LC 谐振回路决定振荡频率的振荡器；实际频率还与回路损耗、晶体管参数及分布参数有关。该电路用于高频反射式电涡流测距，要求被测对象为金属导体，且距离变化能有效改变线圈等效电感。