儀器校驗(yàn)測(cè)量（計(jì)量）工具通常按用途分為通用測(cè)量工具、專類測(cè)量工具和專用測(cè)量工具三類；通用測(cè)量工具是指可以測(cè)量多種類型工件的長(zhǎng)度或角度的測(cè)量工具。這類測(cè)量工具的品種規(guī)格多，使用也廣泛，有量塊、角度量塊、多面棱體、正弦規(guī)、卡尺千分尺、百分表、多齒分度臺(tái)、比較儀、激光干涉儀、工具顯微鏡、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。 

一、測(cè)量工具的發(fā)展歷史

早在機(jī)械制造中使用的是一些機(jī)械式測(cè)量工具，這些計(jì)量檢測(cè)工具有角尺、卡鉗等。16世紀(jì)，在火炮制造中已開始使用光滑量規(guī)；1772年和1805年，英國(guó)的瓦特和莫茲利等，先后制造出利用螺紋副原理測(cè)長(zhǎng)的瓦特千分尺和校準(zhǔn)用測(cè)長(zhǎng)機(jī)。19世紀(jì)中葉以后，又出現(xiàn)了類似于現(xiàn)代機(jī)械式外徑千分尺和游標(biāo)卡尺的測(cè)量工具。19世紀(jì)末期，出現(xiàn)了成套量塊。

繼機(jī)械測(cè)量工具之后出現(xiàn)的是一批光學(xué)計(jì)量檢測(cè)工具。19世紀(jì)末，首先出現(xiàn)立式測(cè)長(zhǎng)儀。20世紀(jì)初，出現(xiàn)測(cè)長(zhǎng)機(jī)。到20年代，已經(jīng)在機(jī)械制造中應(yīng)用投影儀、工具顯微鏡、光學(xué)測(cè)微儀等進(jìn)行測(cè)量。1928年出現(xiàn)氣動(dòng)量?jī)x，它是一種適合在大批量生產(chǎn)中使用的測(cè)量工具。

電學(xué)測(cè)量工具是30年代出現(xiàn)的。初的是利用電感式長(zhǎng)度傳感器制成的界限量規(guī)和輪廓儀。50年代后期，出現(xiàn)了以數(shù)字顯示測(cè)量結(jié)果的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。60年代中期，在機(jī)械制造中已應(yīng)用帶有電子計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。至70年代初，又出現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)字控制的齒輪量?jī)x。至此，測(cè)量工具進(jìn)入應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)的階段。

二、電感式傳感器的工作原理

電感式傳感器（inductance type transducer）是利用電磁感應(yīng)把被測(cè)的物理量如位移，壓力，流量，振動(dòng)等轉(zhuǎn)換成線圈的自感系數(shù)和互感系數(shù)的變化，再由電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出，實(shí)現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)換。

（一）電感式傳感器具有以下特點(diǎn)：

1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳感器無活動(dòng)電觸點(diǎn)，因此工作可靠壽命長(zhǎng)。

2、靈敏度和分辨力高，能測(cè)出0.01微米的位移變化。傳感器的輸出信號(hào)強(qiáng)，電壓靈敏度一般每毫米的位移可達(dá)數(shù)百毫伏的輸出。

3、線性度和重復(fù)性都比較好，在一定位移范圍（幾十微米至數(shù)毫米）內(nèi)，傳感器非線性誤差可達(dá)0.05%-0.1%。同時(shí)，這種傳感器能實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸、記錄、顯示和控制，它在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中廣泛被采用。但不足的是，它有頻率響應(yīng)較低，不宜快速動(dòng)態(tài)測(cè)控等缺點(diǎn)。

（二）電感式傳感器種類

電感式傳感器種類很多，常見的有自感式，互感式和渦流式三種。

本文介紹的是自感式傳感器。由鐵心和線圈構(gòu)成的將直線或角位移的變化轉(zhuǎn)換為線圈電感量變化的傳感器，又稱電感式位移傳感器。這種傳感器的線圈匝數(shù)和材料導(dǎo)磁系數(shù)都是一定的，其電感量的變化是由于位移輸入量導(dǎo)致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。當(dāng)把線圈接入測(cè)量電路并接通激勵(lì)電源時(shí)，就可獲得正比于位移輸入量的電壓或電流輸出。

（三）電感式位移傳感器的特點(diǎn)

①無活動(dòng)觸點(diǎn)、可靠度高、壽命長(zhǎng)；②分辨率高；③靈敏度高；④線性度高、重復(fù)性好；⑤測(cè)量范圍寬（測(cè)量范圍大時(shí)分辨率低）；⑥無輸入時(shí)有零位輸出電壓，引起測(cè)量誤差；⑦對(duì)激勵(lì)電源的頻率和幅值穩(wěn)定性要求較高；⑧不適用于高頻動(dòng)態(tài)測(cè)量。

電感式傳感器主要用于位移測(cè)量和可以轉(zhuǎn)換成位移變化的機(jī)械量（如力、張力、壓力、壓差、加速度、振動(dòng)、應(yīng)變、流量、厚度、液位、比重、轉(zhuǎn)矩等）的測(cè)量。常用電感式傳感器有變間隙型、變面積型和螺管插鐵型。在實(shí)際應(yīng)用中，這三種傳感器多制成差動(dòng)式，以便提高線性度和減小電磁吸力所造成的附加誤差。

變間隙型電感傳感器 這種傳感器的氣隙Δ隨被測(cè)量的變化而改變,從而改變磁阻。它的靈敏度和非線性都隨氣隙的增大而減小，因此常常要考慮兩者兼顧。Δ一般取在0.1——0.5毫米之間。

變面積型電感傳感器 這種傳感器的鐵芯和銜鐵之間的相對(duì)覆蓋面積（即磁通截面）隨被測(cè)量的變化而改變,從而改變磁阻。它的靈敏度為常數(shù)，線性度也很好。

螺管插鐵型電感傳感器 它由螺管線圈和與被測(cè)物體相連的柱型銜鐵構(gòu)成。其工作原理基于線圈磁力線泄漏路徑上磁阻的變化。銜鐵隨被測(cè)物體移動(dòng)時(shí)改變了線圈的電感量。這種傳感器的量程大，靈敏度低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制作。