Типы индуктивных преобразователей и их конструктивные особенности
По схеме построения индуктивные датчики можно разделить на одинарные и дифференциальные. Одинарный индуктивный датчик содержит одну измерительную ветвь, дифференциальный – две. В дифференциальном индуктивном датчике при изменении измеряемого параметра одновременно изменяются индуктивности двух одинаковых катушек, причем изменение происходит на одну и ту же величину, но с обратным знаком. Как известно, индуктивность катушки : где W– число витков; Ф – пронизывающий ее магнитный поток; l – проходящий по катушке ток. Ток связан с МДС соотношением: Откуда получаем: где Rm = HL / Ф – магнитное сопротивление индуктивного датчика. Рассмотрим, например, одинарный индуктивный датчик. В основу его работы положено свойство дросселя с воздушным зазором изменять свою индуктивность при изменении величины воздушного зазора. Индуктивный датчик состоит из ярма 1, обмотки 2, якоря 3- удерживается пружинами. На обмотку 2 через сопротивление нагрузки Rн подается напряжение питания переменного тока. Ток в цепи нагрузки определяется как: где rд - активное сопротивление дросселя ; L - индуктивность датчика. Т.к. активное сопротивление цепи величина постоянная, то изменение тока I может происходить только за счет изменения индуктивной составляющей XL=IRн , которая зависит от величины воздушного зазора δ. Каждому значению δ соответствует определенное значение I, создающего падение напряжения на сопротивлении Rн: Uвых=IRн - представляет собой выходной сигнал датчика. Можно вывести аналитическую зависимость Uвых=f(δ), при условии, что зазор достаточно мал и потоками рассеяния можно пренебречь, и пренебречь магнитным сопротивлением железа Rмж по сравнению с магнитным сопротвлением воздушного зазора Rмв. Приведем конечное выражение: В реальных устройствах активное сопротивление цепи намного меньше индуктивного, тогда выражение сводится к виду: Зависимость Uвых=f(δ) имеет линейный характер (в первом приближении). Реальная характеристика имеет вид: Отклонение от линейности в начале объясняется принятым допущением Rмж<< Rмв. При малых d магнитное сопротивление железа соизмеримо с магнитным сопротивлением воздуха. Отклонение при больших d объясняются тем, что при больших d RL становится соизмеримой с величиной активного сопротивления - Rн+rд. В целом рассмотренный индуктивный датчик имеет ряд существенных недостатков: · не меняется фаза тока при изменении направления перемещения; · при необходимости измерять в обоих направлениях перемещение нужно устанавливать начальный воздушный зазор и, следовательно, ток I0,что неудобно; · ток в нагрузке зависит от амплитуды и частоты питающего напряжения; · в процессе работы датчика на якорь действует сила притяжения к магнитопроводу, которая ничем не уравновешивается, и значит, вносит погрешность в работу датчика.
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (215)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |