Transducteurs inductifs

Les transducteurs inductifs fonctionnent sur le principe de la modification de l'inductance en raison d'un changement notable de la quantité à mesurer, c'est-à-dire mesurée. Par exemple, LVDT, un type de transducteur inductif, mesure le déplacement en termes de différence de tension entre ses deux tensions secondaires. Les tensions secondaires ne sont rien d'autre que le résultat de l'induction due au changement de flux dans la bobine secondaire avec le déplacement de la tige de fer. De toute façon, le LVDT est brièvement discuté ici pour expliquer le principe du transducteur inductif. Le LVDT sera expliqué en détail dans un autre article. Pour l'instant, concentrons-nous sur la présentation de base des transducteurs inductifs.

Maintenant, notre objectif premier est de découvrir comment les transducteurs inductifs peuvent être mis en œuvre. Cela peut être fait en modifiant le flux grâce à la quantité mesurée, et ce changement de flux modifie évidemment l'inductance, qui peut ensuite être calibrée en termes de quantité mesurée. Ainsi, les transducteurs inductifs utilisent l'un des principes suivants pour leur fonctionnement.

1. Changement de l'inductance propre

2. Changement de l'inductance mutuelle

3. Production de courants de Foucault

Discutons de chaque principe un par un.

Changement de l'inductance propre d'un transducteur inductif

Nous savons très bien que l'inductance propre d'une bobine est donnée par

Où,
N = nombre de spires.
R = réluctance du circuit magnétique.

De plus, nous savons que la réluctance R est donnée par

Où, μ = perméabilité effective du milieu et autour de la bobine.

Où,
G = A/l et appelé facteur de forme géométrique.
A = section transversale de la bobine.
l = longueur de la bobine.

Ainsi, nous pouvons varier l'inductance propre en

• Changement du nombre de spires, N,

• Modification de la configuration géométrique, G,

• Modification de la perméabilité

Pour mieux comprendre, on peut dire que si le déplacement doit être mesuré par les transducteurs inductifs, il devrait modifier l'un des paramètres ci-dessus pour provoquer un changement dans l'inductance propre.

Changement de l'inductance mutuelle d'un transducteur inductif

Ici, les transducteurs qui fonctionnent sur le principe du changement d'inductance mutuelle utilisent plusieurs bobines. Nous utilisons ici deux bobines pour faciliter la compréhension. Chacune de ces bobines a également son inductance propre. Notons donc leur inductance propre par L1 et L2.

L'inductance mutuelle entre ces deux bobines est donnée par

Ainsi, l'inductance mutuelle peut être modifiée en variant l'inductance propre ou en variant le coefficient de couplage, K. Les méthodes de modification de l'inductance propre ont déjà été discutées. Le coefficient de couplage dépend de la distance et de l'orientation entre les deux bobines. Ainsi, pour la mesure du déplacement, on peut fixer une bobine et rendre l'autre mobile, qui se déplace avec la source dont le déplacement doit être mesuré. Avec le changement de distance, le coefficient de couplage change, ce qui provoque un changement d'inductance mutuelle. Ce changement d'inductance mutuelle peut être calibré avec le déplacement et la mesure peut être effectuée.

Production de courants de Foucault d'un transducteur inductif

Nous savons que lorsque une plaque conductrice est placée près d'une bobine portant un courant alternatif, un courant circulant est induit dans la plaque appelé "courants de Foucault". Ce principe est utilisé dans ce type de transducteur inductif. En réalité, que se passe-t-il ? Lorsqu'une bobine est placée près d'une bobine portant un courant alternatif, un courant circulant est induit, qui à son tour produit son propre flux, essayant de réduire le flux de la bobine portant le courant, et ainsi l'inductance de la bobine change. Plus la plaque est proche de la bobine, plus les courants de Foucault sont importants, et plus la réduction de l'inductance est importante, et vice versa. Ainsi, l'inductance de la bobine varie avec la variation de la distance entre la bobine et la plaque. Ainsi, le mouvement de la plaque peut être calibré en termes de changement d'inductance pour mesurer une quantité comme le déplacement.

Application réelle du transducteur inductif

Les transducteurs inductifs trouvent des applications dans les capteurs de proximité qui sont utilisés pour la mesure de position, la mesure de mouvement dynamique, les pavés tactiles, etc. En particulier, le transducteur inductif est utilisé pour la détection du type de métal, la recherche de pièces manquantes ou le comptage du nombre d'objets.

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