المُحَوِّلات الاستدلالية

المحوِّلات الحثية تعمل على مبدأ تغيير الحث بسبب أي تغيير كبير في الكمية المراد قياسها. على سبيل المثال، LVDT، وهو نوع من المحوِّلات الحثية، يقيس الإزاحة بدلالة فرق الجهد بين جهديه الثانويين. والجهود الثانوية ليست إلا نتيجة للحث بسبب تغيير التدفق في ملف اللف الثانوي مع إزاحة قضيب الحديد. على أي حال، سيتم مناقشة LVDT هنا بشكل موجز لتوضيح مبدأ عمل المحوِّل الحثي. سيتم شرح LVDT بمزيد من التفصيل في مقال آخر. لنبقي تركيزنا الآن على المقدمة الأساسية للمحوِّلات الحثية.

الآن هدفنا الأول هو العثور على كيفية جعل المحوِّلات الحثية تعمل. يمكن القيام بذلك بتغيير التدفق باستخدام الكمية المراد قياسها وهذا التدفق المتغير يغير الحث ويمكن تحويل هذا التغيير في الحث إلى وحدات القياس. لذلك، تستخدم المحوِّلات الحثية أحد المبادئ التالية في عملها.

1. تغيير الحث الذاتي

2. تغيير الحث المتبادل

3. إنتاج تيارات الدوامة

دعونا نناقش كل مبدأ واحدًا تلو الآخر.

تغيير الحث الذاتي للمحوِّل الحثي

نعلم جيدًا أن الحث الذاتي لملف هو

حيث،
N = عدد دورات.
R = مقاومة الدارة المغناطيسية.

كما نعلم أيضًا أن المقاومة R تعطى بواسطة

حيث، μ = النفاذية الفعالة للوسط داخل وحول الملف.

حيث،
G = A/l ويسمى عامل الشكل الهندسي.
A = مساحة المقطع العرضي للملف.
l = طول الملف.

لذا، يمكننا تغيير الحث الذاتي بواسطة

• تغيير عدد الدورات، N،

• تغيير التكوين الهندسي، G،

• تغيير النفاذية

من أجل الفهم، يمكن القول أنه إذا كان يتم قياس الإزاحة بواسطة المحوِّلات الحثية، يجب أن يتغير أي من هذه المعلمات ليسبب تغييرًا في الحث الذاتي.

تغيير الحث المتبادل للمحوِّل الحثي

في هذه الحالة، المحوِّلات التي تعمل على مبدأ تغيير الحث المتبادل، تستخدم ملفات متعددة. نستخدم هنا ملفين لغرض الفهم. وكلا الملفين له حث ذاتي. دعونا نرمز لهما بالحث الذاتي L1 و L2.

الحث المتبادل بين هذين الملفين يعطى بواسطة

وبالتالي يمكن تغيير الحث المتبادل بتغيير الحث الذاتي أو بتغيير معامل الربط K. لقد ناقشنا بالفعل طرق تغيير الحث الذاتي. الآن، يعتمد معامل الربط على المسافة والتوجيه بين الملفين. لذا، لقياس الإزاحة، يمكننا تثبيت ملف واحد وجعل الآخر متحركًا يتحرك مع المصدر الذي يتم قياس إزاحته. بتغيير المسافة والإزاحة، يتغير معامل الربط مما يسبب تغييرًا في الحث المتبادل. يمكن تحويل هذا التغيير في الحث المتبادل إلى إزاحة وقَياسها.

إنتاج تيارات الدوامة للمحوِّل الحثي

نعلم أن عندما يتم وضع لوحة موصلة بالقرب من ملف يحمل تيارًا متناوبًا، يتم إنتاج تيار متداول في اللوحة يسمى "تيار الدوامة". يستخدم هذا المبدأ في هذا النوع من المحوِّلات الحثية. ما يحدث في الواقع؟ عندما يتم وضع ملف بالقرب من ملف يحمل تيارًا متناوبًا، يتم إنتاج تيار متداول فيه والذي بدوره ينتج تدفقه الخاص والذي يحاول تقليل تدفق ملف التيار ويغير بالتالي الحث للملف. كلما كانت اللوحة أقرب إلى الملف، كان تيار الدوامة أعلى وبالتالي كان الانخفاض في الحث أكبر والعكس صحيح. وبذلك يتغير الحث للملف بتغير المسافة بين الملف واللوحة. يمكن تحويل حركة اللوحة إلى تغيير في الحث لقياس كميات مثل الإزاحة.

تطبيقات الحياة الواقعية للمحوِّل الحثي

تُستخدم المحوِّلات الحثية في أجهزة الاستشعار القريبة التي تُستخدم لقياس الموضع، وقياس الحركة الديناميكية، وألواح اللمس وغيرها. خاصة، يتم استخدام المحوِّل الحثي لكشف نوع المعدن، وإيجاد الأجزاء الناقصة أو عد عدد الأشياء.

بيان: احترم الأصل، المقالات الجيدة تستحق المشاركة، إذا كان هناك انتهاك للحقوق الرجاء التواصل لإزالته.