Transductores Inductivos
Los transductores inductivos funcionan según el principio del cambio de inductancia debido a cualquier cambio apreciable en la cantidad a medir, es decir, medida. Por ejemplo, el LVDT, un tipo de transductor inductivo, mide el desplazamiento en términos de diferencia de voltaje entre sus dos voltajes secundarios. Los voltajes secundarios no son más que el resultado de la inducción debido al cambio de flujo en la bobina secundaria con el desplazamiento de la barra de hierro. De todos modos, se discute brevemente aquí el LVDT para explicar el principio del transductor inductivo. El LVDT se explicará en otro artículo con más detalle. Por ahora, centrémonos en la introducción básica de los transductores inductivos.
Ahora, nuestro primer objetivo es descubrir cómo hacer que los transductores inductivos funcionen. Esto se puede hacer cambiando el flujo con la ayuda de lo medido y este cambio de flujo obviamente cambia la inductancia y este cambio de inductancia se puede calibrar en términos de lo medido. Por lo tanto, los transductores inductivos utilizan uno de los siguientes principios para su funcionamiento.
Cambio de autointuctancia
Cambio de mutuainductancia
Producción de corriente de Foucault
Vamos a discutir cada principio uno por uno.
Cambio de Autointuctancia del Transductor Inductivo
Sabemos muy bien que la autointuctancia de una bobina se da por
Donde,
N = número de vueltas.
R = reticencia del circuito magnético.
También sabemos que la reticencia R se da por
Donde, μ = permeabilidad efectiva del medio dentro y alrededor de la bobina.
Donde,
G = A/l y se llama factor de forma geométrico.
A = área de la sección transversal de la bobina.
l = longitud de la bobina.
Por lo tanto, podemos variar la autointuctancia mediante
Cambio en el número de vueltas, N,
Cambio en la configuración geométrica, G,
Cambio en la permeabilidad
Para entender, podemos decir que si el desplazamiento debe medirse por los transductores inductivos, debería cambiar cualquiera de los parámetros anteriores para causar un cambio en la autointuctancia.
Cambio de Mutuainductancia del Transductor Inductivo
Aquí, los transductores que funcionan según el principio del cambio de mutuainductancia, usan múltiples bobinas. Usamos aquí dos bobinas para facilitar la comprensión. Ambas bobinas tienen su propia autointuctancia. Así, denotemos su autointuctancia como L1 y L2.
La mutuainductancia entre estas dos bobinas se da por
Así, la mutuainductancia puede cambiarse variando la autointuctancia o variando el coeficiente de acoplamiento, K. Los métodos de cambio de la autointuctancia ya se discutieron. Ahora, el coeficiente de acoplamiento depende de la distancia y orientación entre las dos bobinas. Por lo tanto, para la medición del desplazamiento, podemos fijar una bobina y hacer que la otra sea móvil, que se mueve con la fuente cuyo desplazamiento se va a medir. Con el cambio en la distancia del desplazamiento, el coeficiente de acoplamiento cambia y esto causa un cambio en la mutuainductancia. Este cambio en la mutuainductancia se puede calibrar con el desplazamiento y se puede realizar la medición.
Producción de Corriente de Foucault del Transductor Inductivo
Sabemos que cuando una placa conductora se coloca cerca de una bobina que lleva corriente alterna, se induce una corriente circulante en la placa llamada “CORRIENTE DE FOUCAULT”. Este principio se utiliza en este tipo de transductores inductivos. ¿Qué sucede realmente? Cuando una bobina se coloca cerca de una bobina que lleva corriente alterna, se induce una corriente circulante en ella, que a su vez produce su propio flujo, que intenta reducir el flujo de la bobina que lleva la corriente y, por lo tanto, la inductancia de la bobina cambia. Cuanto más cerca esté la placa de la bobina, mayor será la corriente de Foucault y mayor será la reducción de la inductancia y viceversa. Por lo tanto, la inductancia de la bobina varía con la variación de la distancia entre la bobina y la placa. Por lo tanto, el movimiento de la placa se puede calibrar en términos de cambio de inductancia para medir cantidades como el desplazamiento.
Aplicación Real del Transductor Inductivo
Los transductores inductivos se utilizan en sensores de proximidad, que se utilizan para la medición de posición, medición de movimiento dinámico, teclas táctiles, etc. Particularmente, el transductor inductivo se utiliza para la detección de tipos de metal, encontrar piezas faltantes o contar el número de objetos.
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