Индуктивные преобразователи

1. Индуктивные преобразователи

Используют зависимость
изменения индуктивности под
действием внешних механических
воздействий

2. Особенности индуктивных преобразователей

• Отсутствие скользящих контактов –
повышение надежности
• Недостаток – будут чувствительны к
питающему напряжению
• Характеризуются понятием «остаточный
сигнал»
• Назначение – измерение и преобразование
угловых и линейных перемещений

3. Конструкция и принцип действия

4. Определим индуктивность цепи без учета рассеяния магнитного потока

2
w
L
Zm
w число витков в обмотке
Z m полное магнитное сопротивление

5.

Zm R
2
акт
х
2
m

6.

2 Pm
хm
Фm
Pm потери мощности в
магнитопроводе
частота питающего напряжения
Фm магнитный поток

7.

Rакт Rm R
lm
Rm
Sm
R
0 S

8. Выводы:

• Если под воздействием перемещения
изменять какой-либо из параметров, то будет
меняться индуктивность всего устройства
• Теоретически – нельзя менять только
магнитную проницаемость вакуума(воздуха)
• Практически – не меняется частота
питающего напряжения
• Зазор, площадь поперечного сечения зазора,
количество витков, магнитная проницаемость
магнитопровода – возможно изменение

9. Датчик с переменным магнитным сопротивлением (индуктивный преобразователь соленоидного типа)

Х

10. Конструкция цилиндрического датчика положения

11. Принцип работы

• См. сердечник – там две обмотки – первичная
и вторичная
• Первичная возбуждается переменным
напряжением, тогда во втоирчной наводятся
вихревые токи
• Срабатывает триггер Шмитта и выдает
дискретный сигнал на выход

12. При перемещении стального сердечника будет изменяться сопротивление зазора

R
0 S
• Х – измеряемое перемещение
(пропорционально δ)
• Стальной сердечник называется якорем

13. Поскольку Rm Rδ, то можно определить зависимость индуктивности от перемещения

Поскольку Rm Rδ, то можно определить
зависимость индуктивности от перемещения
L
R
w
m
L
2
R
2
x
2
w S m 0
2

14. Характеристика управления

1мкм-1мм

15. Датчик, использующий изменение площади поперечного сечения (площади зазора)

16. Характеристика управления

xa
10-15мм
x,b

17. Чувствительность преобразователя

S
Z
Z
S
1

18. Достоинства и недостатки

Достоинства и недостатки
На якорь действует сила притяжения к
сердечнику-погрешность в работе
Одинарный датчик – при изменении знака
входного сигнала выходной сигнал не
меняется
Линейность статической характеристики
сохраняется на малом участке
Простота конструкции, высокая надежность
Применение – бесконтактные датчики
положения

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25. Дифференциальные индуктивные датчики

δ
δ
x
1
2

26. Определим общий ток, протекающий через нагрузку

I 1 R н k x в первом контуре
I 2 R н k x во втором контуре
I I 1 Rн I 2 Rн

27.

• Если якорь строго по середине –
перемещение =0 токи равны и
суммарный ток =0
• Если якорь сместить вправо –
уменьшится правый зазор - увеличится
индуктивность правой части-уменшится
индуктивность левой части
• Изменятся токи – уменьшится I2 –
увеличится I1- разность токов ≠0
• при перемещении якоря влево – все в
обратном порядке

28. Статическая характеристика реверсивного датчика

29. Индуктивный датчик, включенный по мостовой схеме

30. Чувствительность датчика

L0
L1
1
L0
L0
L2
1
2 S m
2
0
*10 7
U0
2 xL R
Sд
* 2
2
0 xL R
xL индуктивное сопротивление
для L0

31. Применение датчика для измерения уровня жидкости в закрытых объемах

32. Индукционные датчики

• http://auto-wiki.ru/kak-proveritinduktivnyj-datchik/