induktív érzékelők

Induktív érzékelőket használnak átalakítására az elektromos jel a kis egyenes és sarkos mozgásokat. A legegyszerűbb induktív érzékelő (úgynevezett egyvégű) egy olyan tekercs, egy vas magot az 1. és a mozgatható armatúra 2 W, elválasztva a mag egy légrés (ábra. 2-4). Az induktor mag, az úgynevezett szenzor állórész, szilárdan rögzített, és egy horgony mechanikusan kapcsolódik a mozgatható rész az operációs rendszer, amelynek mozgása az át kell alakítani elektromos jellé. Ha mozog a horgony megváltoztatja az ellenállás a szenzor miatt a mágneses kör légrés # 948; között az állórész és a forgórész (armatúra során függőleges mozgását) a légrés vagy S tér (vízszintes mozgását az armatúra).

Érzékelő ellenállását a mágneses kör tagjai az áramkör része acél ellenállás RCT és részáramkör ellenállás Rb légréssel. A mágneses kör részét ellenállás acél:

LST ahol - a teljes hossza az átlagos mágneses erővonal az acél mag és az armatúra; SstI - keresztmetszeti területe a vasmag; MST - mágneses permeabilitása a maganyag és az armatúra.

A mágneses ellenállást az áramköri rész légréssel:

RCT = 2 # 948; / (# 956; OSB), ahol a # 948; - hossza a légrés a forgórész és az állórész az érzékelő; # 956; a - légáteresztő képesség; SB - keresztmetszeti területe a légrés. mert # 956; # 956 >>; o, 0. RCT érzékelő ellenállása a mágneses kör döntően az ellenállás lánc részén légréssel:

Rm ≈ R b = 2 # 948; / (; # 956; OSR)

Váltakozó mágneses fluxus, hogy akkor keletkezik, amikor a tápegység van csatlakoztatva a tekercs az érzékelő egyenlő

ahol I - az áram a tekercs áramköre az érzékelő; w - a menetek száma az érzékelőié, w - a fordulatok számát az érzékelőié.

Induktivitás tekercsszenzor (elhanyagolva szivárgás fluxus):

L = # 969; F / I = [# 969; 2/2 # 948;] # 956; S

Általános képletű (2-1) létrehozza a funkcionális kapcsolatot közötti elmozdulása induktív érzékelő armatúra (mozgó vagy változás d, vagy SB) és az induktivitás az érzékelő tekercs.

A induktív érzékelő változó légréssel statikus jellemző L = f (x) nem-lineáris (2-5 ábra., 1), és nagy rések (# 948,> 1 mm) az érzékelő érzékenysége kisebb. Az ilyen érzékelők használatosak korlátozott körű mozgás az armatúra - akár 1 mm-es, és a kezdeti működési pont kiválasztva a jellemző, ahol a legnagyobb a lejtőn, és közel lineáris a érzékenységét érzékelők változó légrés, nagy - legfeljebb 0,2 mikron.

A induktív érzékelő változó statikus jellemző L = f (SB) a légrés terület lineáris, mozgó az armatúra szélesebb tartományban - akár 8 mm-es, de kevésbé érzékenysége - 0,3 mikrométer (2-5 ábra., 2). Megváltoztatása az L induktivitás okoz az érzékelő, hogy változtassa meg induktív ellenállás: XL = # 969; L, ahol # 969; - körkörös frekvenciája a tápfeszültség. Következésképpen, van egy változás a teljes, és a tekercs ellenállása: Z = 2 * √Ra + XL * 2, ahol Ra - ellenállását az érzékelő tekercs.

Az I áram, áramló érzékeiőtekercs által az alkalmazott váltakozó feszültség U, is változik mozgatásával az armatúra, és szolgálhat érzékelő kimeneti jel (kimenet jellemző). Hagyományosan, a működési elve az induktív érzékelővel is képviselteti magát a lánc transzformációk előforduló mozgatásakor armatúra jelátalakító (érzékelőkhöz változó légrés):

x ↑ → # 948; ↑ → Rm ↑ → F ↓ → L ↓ → Xl ↓ → Z ↓ → I ↑

Egy ciklusból indukciós érzékelők nagy érzékenysége és megbízhatósága, a gyakorlatilag korlátlan élettartam, nagy kimeneti teljesítmény (akár több Watts), amelyek bizonyos esetekben nem használja az erősítőt. A hátrányok induktív érzékelők tartalmaznia kell visszafordíthatatlansága jellemző, kis sor elmozdulása az armatúra, a jelenléte a üresjárati áram és egy elektromágneses erő a vonzás közötti az armatúra és az állórész, a hatás a rezgési amplitúdója és frekvenciája a tápfeszültség. Ezek a hátrányok teljesen vagy részben hiányzik a differenciál induktív érzékelők.

Egy eltérés induktív jelátalakító

Ez magában foglalja a két állórésztekercsek L1 és L2 induktivitásának közös horgony. Amikor a mozgó szerelvény induktivitása az egyik tekercs növekszik, a másik - csökken. Induktor tartalmazza, vagy egy differenciál mérőáramkör, vagy váll szomszédos az úttest mérő áramkör.

Eltérés induktív érzékelők képest SE magasabb konverziós pontosság és érzékenység. A statikus jellemzője ezen érzékelők lineáris és reverzibilis.

Ezek egyfajta induktív érzékelő. Transzformátor-érzékelő lehet tekinteni, mint egy transzformátor, amelynek a transzformátor arány megváltozott arányának változtatásával M Vzaimoinduktivnye közötti tekercsek. Az ilyen érzékelőket használnak átalakítására elektromos jellé (AC feszültség) kis egyenes és sarkos elmozdulások.

Ábra. 2-6 képviseli egy differenciális transzformátort érzékelő szögelfordulása az armatúra. A primer tekercs a szenzor # 969; 1 található egy központi rúd 1 magot, és csatlakoztatva van egy váltakozó áramú forrást. A szekunder tekercsek # 969; 2a # 969; 2b elrendezve a külső rudak és sorba vannak kapcsolva, és a ellenzék. Átfolyó áram # 969; 1 generál váltakozó mágneses fluxus F1 két ágra oszlik áramlások F1a és F1B. A szimmetrikus helyzetben az armatúra 2 képest az állórész az érzékelő (1 mag tekercsek # 969; 1, # 969; 2a # 969; 2b) a mágneses fluxusok egyenlő: = F1a F1B = F1 / 2, és az elektromotoros erő indukálódik a szekunder tekercsek is egyenlő: = E2a E2b.

Mivel a fázisok a EMF átellenes (felvétele miatt a counter-tekercsek # 969; 2a # 969; 2b), a kimeneti feszültsége az érzékelő nulla lesz: Uki = E2a - E2b = O. Amikor forgó armatúrával, amely mechanikusan van csatlakoztatva, hogy a mozgatható részt a menedzsment objektum változó keresztmetszeti területe közötti légrések az armatúra és a mag rudak szélsőségek. Ennek eredményeként ez a változás az ellenállás RM1 és RM2 mágneses körök folyik F1a és F1B, és nem áramlik: az egyiket nőtt # 916; F, és a másik fog csökkenni # 916; F. Indukál elektromotoros erő a szekunder tekercsek E2a és E2b is változott arányában az áramlás F2b és FIA-val. A kimeneti feszültség Vout megjelenik érzékelő, az amplitúdója, amely egyenlő a különbség az amplitúdók a EMF E2a és E2b: Uki = E2a, E2b, és a kimeneti feszültség fázis határozza meg a fázis a nagyobb az EMF.

Így a jellemzőit egy ilyen érzékelő lineáris és fordított (a munkaterületen). Az érzékenység a transzformátor-érzékelő kétszer magasabb, mint az egyetlen ciklus, a munka zóna kétszer, és szimmetrikus helyzetben az armatúra kimeneti feszültség nulla. Pontossága átalakítás transzformátor átalakítók fenti, hiszen a szimmetria a struktúra és az érzékelő áramkör része kölcsönösen eltolt hibát a környezeti hőmérséklet változása és áramforrás frekvencia.