Indukční převodníky
Indukční převodníky fungují na principu změny indukce v důsledku jakékoli měřitelné změny měřené veličiny. Například LVDT, druh indukčního převodníku, měří posunutí v podobě rozdílu napětí mezi jeho dvěma sekundárními napětím. Sekundární napětí je nic jiného než výsledek indukce způsobené změnou toku v sekundárním cívi s posunem železné tyče. Každopádně, LVDT je zde stručně popsán pro vysvětlení principu indukčního převodníku. LVDT bude detailněji vysvětlen v jiném článku. Prozatím se zaměřme na základní úvod do indukčních převodníků.
Nyní naše první snaha je najít, jak lze indukční převodníky uvedené do pohybu. To lze provést změnou toku pomocí měřené hodnoty, a tato změna toku zjevně změní indukci, a tuto změnu indukce lze kalibrovat vzhledem k měřené hodnotě. Proto indukční převodníky používají jeden z následujících principů pro své fungování.
Změna vlastní indukce
Změna mutuální indukce
Vytvoření vazebných proudů
Poďme projednat každý princip jednotlivě.
Změna vlastní indukce indukčního převodníku
Dobře víme, že vlastní indukce cívky je dána vzorcem
Kde,
N = počet ovinů.
R = odpor magnetického obvodu.
Také víme, že odpor R je dán
Kde, μ = efektivní permeabilita prostředí uvnitř a okolo cívky.
Kde,
G = A/l a nazývá se geometrický formovací faktor.
A = plocha průřezu cívky.
l = délka cívky.
Tedy, můžeme měnit vlastní indukci
Změnou počtu ovinů, N,
Změnou geometrické konfigurace, G,
Změnou permeability
Pro lepší pochopení můžeme říci, že pokud má být posunutí měřeno indukčními převodníky, mělo by změnit kterýkoliv z výše uvedených parametrů, aby došlo ke změně vlastní indukce.
Změna mutuální indukce indukčního převodníku
Zde převodníky, které pracují na principu změny mutuální indukce, používají více cívek. Pro lepší pochopení použijeme zde dvě cívky. Oba cívky mají také svou vlastní indukci. Označme tedy jejich vlastní indukci L1 a L2.
Mutuální indukce mezi těmito dvěma cívkami je dána
Tedy mutuální indukce lze změnit změnou vlastní indukce nebo změnou koeficientu vazby, K. Metody změny vlastní indukce jsme již projednali. Nyní koeficient vazby závisí na vzdálenosti a orientaci mezi dvěma cívkami. Tedy pro měření posunutí můžeme jednu cívku pevně umístit a druhou udělat pohyblivou, která se pohybuje s pramenem, jehož posunutí má být měřeno. S změnou vzdálenosti v posunutí se mění koeficient vazby a to způsobuje změnu mutuální indukce. Tuto změnu mutuální indukce lze kalibrovat s posunutím a měření lze provést.
Vytvoření vazebných proudů indukčního převodníku
Víme, že když se vedle cívky nesoucí střídavý proud umístí vodič, v něm se vyvolá proud oběžný, známý jako "EDDY CURRENT". Tento princip se používá v tomto typu indukčních převodníků. Co se vlastně stane? Když se cívka umístí blízko cívky nesoucí střídavý proud, v ní se vyvolá proud, který opět vyvolá svůj vlastní tok, který se snaží snížit tok v cívce nesoucí proud a tedy indukce cívky se mění. Čím blíže je deska k cívce, tím vyšší jsou vazebné proudy a tím vyšší je snížení indukce a naopak. Tedy indukce cívky se mění s měnící se vzdáleností mezi cívkou a deskou. Tedy pohyb desky lze kalibrovat vzhledem k změně indukce pro měření veličin, jako je posunutí.
Skutečné aplikace indukčního převodníku
Indukční převodníky se používají v přibližných senzorech, které se používají pro měření polohy, dynamického pohybu, dotykových padů atd. Zvláště indukční převodník se používá pro detekci typu kovu, hledání chybějících částí nebo počítání počtu objektů.
Prohlášení: Respektujte původ, dobaře napsané články stojí za sdílení, pokud dojde k porušení autorských práv, prosím, kontaktujte pro smazání.
