2.2.1. Reluctancia variable

La inductancia de un circuito es el cociente entre el flujo magnético que concatena y la corriente que lo provoca. Si se trata de una corriente circulando por el propio circuito, se habla de autoinductancia, L. En caso contrario se habla de inductancia mutua.

Para el caso de un circuito con N espiras, que concatena un flujo φ y por el que circula una corriente i, la inductancia (L) se puede expresar como:
Se denomina fuerza magnetomotriz (M) al producto del número de espiras por la corriente:Se denomina reluctancia magnética (R) al cociente entre la fuerza magnetomotriz y el flujo:Finalmente se obtiene que:


Para una bobina de sección transversal A y longitud l, en la que el material del núcleo tiene una permeabilidad magnética μ, la reluctancia magnética viene dada por la siguiente expresión:
Cualquier variación en N, μ, o la geometría del circuito magnético puede emplearse para la transducción de la magnitud física que provoca el cambio. No obstante, la mayoría de los sensores inductivos son de reluctancia variable y es un desplazamiento el que la modifica. Los primeros se denominan sensores de entrehierro variable y los segundos sensores de núcleo móvil.


La aplicación de una inductancia variable a la transducción está sujeta a algunas limitaciones.

• Los campos magnéticos parásitos: afectan a L, por lo que puede ser necesario disponer un
  apantallamiento magnético a su alrededor para que los cambios observados sean sólo debidos al fenómeno
  a detectar.


• La relación entre L y R no es constante en todo el dispositivo: varía hacia los extremos del mismo
  porque el campo deja de ser uniforme. El flujo magnético disperso es mayor que el flujo eléctrico disperso
  en los condensadores. Esto limita el alcance de medida y es una fuente de interferencias para otros
  dispositivos o circuitos próximos.


• L y R son inversamente proporcionales: si el parámetro variable es la longitud, el dispositivo tendrá una
  impedancia inversamente proporcional a la misma. Si lo que varía es μ, entonces hay proporcionalidad
  entre la impedancia y la magnitud a medir.

Entre las principales ventajas destacaremos las siguientes.

• Les afecta poco la humedad ambiente y otros contaminantes, a diferencia de los sensores capacitivos.


• Imponen poca carga mecánica, aunque superior a la de un condensador variable.


• Alta sensibilidad, superior a la de los sensores capacitivos.

En cuanto a las aplicaciones, las más importantes son las medidas de desplazamiento y posición, y los detectores de proximidad de objetos metálicos férricos, en particular en entornos industriales con polvo en el ambiente y vibraciones.

Estos sensores también pueden medir otras magnitudes si un sensor primario apropiado las convierte en un desplazamiento.