انتقال‌دهنده‌های القایی

حسگرهای القایی بر اساس اصل تغییر القایی کار می‌کنند که ناشی از هر تغییر قابل توجه در کمیت مورد اندازه‌گیری است. به عنوان مثال، LVDT، نوعی از حسگرهای القایی، جابجایی را با توجه به تفاوت ولتاژ بین دو ولتاژ ثانویه خود اندازه‌گیری می‌کند. ولتاژهای ثانویه نتیجه القایی ناشی از تغییر فلوکس در سیم پیچ ثانویه با جابجایی میله آهنی است. به هر حال، LVDT در اینجا به طور مختصر برای توضیح اصل حسگر القایی مورد بحث قرار گرفته است. LVDT در مقاله دیگری به طور دقیق‌تر شرح داده خواهد شد. در حال حاضر بیایید روی مقدمه اساسی حسگرهای القایی تمرکز کنیم.

اکنون ابتدا هدف ما این است که ببینیم چگونه می‌توان حسگرهای القایی را به کار گرفت. این کار می‌تواند با تغییر فلوکس با استفاده از کمیت مورد اندازه‌گیری انجام شود و این تغییر فلوکس واضح‌المراد القایی را تغییر می‌دهد و این تغییر القایی می‌تواند به صورت کمیت مورد اندازه‌گیری کالیبره شود. بنابراین حسگرهای القایی یکی از اصول زیر را برای کار خود استفاده می‌کنند.

1. تغییر القایی خودی

2. تغییر القایی متقابل

3. تولید جریان دایره‌ای

بیایید هر اصل را یک به یک بحث کنیم.

تغییر القایی خودی حسگر القایی

ما خوب می‌دانیم که القایی خودی یک سیم پیچ توسط فرمول زیر داده می‌شود

که در آن،
N = تعداد دور.
R = مقاومت مغناطیسی مدار مغناطیسی.

همچنین می‌دانیم که مقاومت مغناطیسی R توسط فرمول زیر داده می‌شود

که در آن، μ = نفوذپذیری مؤثر محیط داخل و اطراف سیم پیچ.

که در آن،
G = A/l و به عامل شکل هندسی معروف است.
A = مساحت مقطع سیم پیچ.
l = طول سیم پیچ.

بنابراین، می‌توانیم القایی خودی را با تغییرات زیر تغییر دهیم

• تغییر در تعداد دور، N،

• تغییر در شکل هندسی، G،

• تغییر در نفوذپذیری

به منظور درک بهتر می‌توانیم بگوییم که اگر جابجایی باید توسط حسگرهای القایی اندازه‌گیری شود، باید هر یک از پارامترهای بالا را تغییر دهد تا تغییر در القایی خودی ایجاد شود.

تغییر القایی متقابل حسگر القایی

در اینجا حسگرهای که بر اساس اصل تغییر القایی متقابل کار می‌کنند، از چندین سیم پیچ استفاده می‌کنند. ما در اینجا برای درک بهتر از دو سیم پیچ استفاده می‌کنیم. هر دو سیم پیچ دارای القایی خودی خود هستند. بنابراین، بیایید القایی خودی آنها را با L1 و L2 نشان دهیم.

القایی متقابل بین این دو سیم پیچ توسط فرمول زیر داده می‌شود

بنابراین، القایی متقابل می‌تواند با تغییر القایی خودی یا با تغییر ضریب جفت‌شدن، K، تغییر کند. روش‌های تغییر القایی خودی را قبلاً بحث کردیم. حالا ضریب جفت‌شدن به فاصله و جهت بین دو سیم پیچ بستگی دارد. بنابراین برای اندازه‌گیری جابجایی می‌توانیم یک سیم پیچ را ثابت نگه داریم و سیم پیچ دیگر را متحرک کنیم که با منبعی که جابجایی آن می‌خواهیم اندازه‌گیری کنیم حرکت کند. با تغییر فاصله در جابجایی، ضریب جفت‌شدن تغییر می‌کند و این باعث تغییر در القایی متقابل می‌شود. این تغییر در القایی متقابل می‌تواند با جابجایی کالیبره شود و اندازه‌گیری انجام شود.

تولید جریان دایره‌ای حسگر القایی

ما می‌دانیم که وقتی یک صفحه رسانا در نزدیکی یک سیم پیچ حامل جریان متناوب قرار می‌گیرد، یک جریان دایره‌ای در صفحه القا می‌شود که "جریان دایره‌ای" نامیده می‌شود. این اصل در چنین نوعی از حسگرهای القایی استفاده می‌شود. در واقع چه اتفاقی می‌افتد؟ وقتی یک سیم پیچ در نزدیکی یک سیم پیچ حامل جریان متناوب قرار می‌گیرد، یک جریان دایره‌ای در آن القا می‌شود که به نوبه خود فلوکس خود را تولید می‌کند که سعی می‌کند فلوکس سیم پیچ حامل جریان را کاهش دهد و بنابراین القایی سیم پیچ تغییر می‌کند. هرچه صفحه به سیم پیچ نزدیک‌تر باشد، جریان دایره‌ای بیشتر خواهد بود و کاهش القایی بیشتر خواهد بود و برعکس. بنابراین القایی سیم پیچ با تغییر فاصله بین سیم پیچ و صفحه متغیر می‌شود. بنابراین حرکت صفحه می‌تواند به صورت تغییر القایی کالیبره شود تا کمیت‌هایی مانند جابجایی اندازه‌گیری شود.

کاربرد عملی حسگر القایی

حسگرهای القایی در سنسورهای نزدیکی که برای اندازه‌گیری موقعیت، اندازه‌گیری حرکت پویا، صفحات لمسی و غیره استفاده می‌شوند، کاربرد دارند. به ویژه حسگر القایی برای تشخیص نوع فلز، یافتن قطعات گمشده یا شمارش تعداد اشیاء استفاده می‌شود.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.