Induktivni transduceri
Induktivni pretvarači rade na principu promjene indukcije zbog bilo kakve značajne promjene u količini koja se mjeri. Na primjer, LVDT, vrsta induktivnog pretvarača, mjeri pomak u smislu razlike naponskih vrijednosti između njegovih dviju sekundarnih napona. Sekundarni naponi su ništa drugo do rezultat indukcije zbog promjene toka u sekundarnom zavojku uz pomak gvozdenog štapa. U svakom slučaju, LVDT je ovdje kraće objašnjen kako bi se pojasnio princip rada induktivnog pretvarača. LVDT će biti detaljnije objašnjen u drugom članku. Za sada fokusirajmo se na osnovno upoznavanje induktivnih pretvarača.
Sada prvo želimo utvrditi kako se induktivni pretvarači mogu raditi. To se može postići mijenjanjem toka pomoću mjerenja, a ta promjena toka očito mijenja indukciju, a tu promjenu indukcije možemo kalibrirati u smislu mjerenja. Stoga induktivni pretvarači koriste jedan od sljedećih principa za svoj rad.
Promjena sopstvene indukcije
Promjena mutualne indukcije
Stvaranje vrtloga struje
Hajde da razmotrimo svaki princip pojedinačno.
Promjena sopstvene indukcije induktivnog pretvarača
Dobro znamo da se sopstvena indukcija zavoja daje formulom
Gdje,
N = broj zavojaka.
R = otupnost magnetskog kruga.
Također znamo da se otupnost R daje formulom
Gdje, μ = efektivna prozračnost medija unutar i oko zavoja.
Gdje,
G = A/l i naziva se geometrijski faktor oblika.
A = površina presjeka zavoja.
l = duljina zavoja.
Dakle, možemo varirati sopstvenu indukciju
Promjenom broja zavojaka, N,
Promjenom geometrijske konfiguracije, G,
Promjenom prozračnosti
Radi lakšeg razumijevanja, možemo reći da ako se pomak treba mjeriti pomoću induktivnih pretvarača, on trebao bi promijeniti bilo koji od gornjih parametara kako bi došlo do promjene sopstvene indukcije.
Promjena mutualne indukcije induktivnog pretvarača
Ovdje pretvarači, koji rade na principu promjene mutualne indukcije, koriste više zavojaka. Koristit ćemo ovdje dva zavoja radi lakšeg razumijevanja. Obje bobine imaju svoju sopstvenu indukciju. Dakle, označimo njihove sopstvene indukcije sa L1 i L2.
Mutualna indukcija između ovih dvije bobine dana je formulom
Stoga se mutualna indukcija može promijeniti variranjem sopstvene indukcije ili variranjem koeficijenta spajanja, K. Metode promjene sopstvene indukcije smo već raspravili. Sada koeficijent spajanja ovisi o udaljenosti i orijentaciji između dvije bobine. Stoga, za mjerenje pomaka, možemo fiksirati jednu bobinu i druge činiti pokretnim, koje se kreću s izvorom čiji pomak se mjeri. Sa promjenom udaljenosti u pomaku, koeficijent spajanja se mijenja i to uzrokuje promjenu mutualne indukcije. Ovu promjenu mutualne indukcije možemo kalibrirati s pomakom i izvršiti mjerenje.
Stvaranje vrtloga struje induktivnog pretvarača
Znamo da kada provodna ploča stoji blizu zavoja nosioca alternativne struje, u ploči inducirana je cirkularna struja, tzv. "VRTLOG STRUJE". Taj princip koristi se u ovakvim tipovima induktivnih pretvarača. Što se zapravo dešava? Kada se zavoj postavi blizu zavoja nosioca alternativne struje, u njemu inducirana je cirkularna struja koja opet proizvodi svoj tok koji pokušava smanjiti tok zavoja nosioca struje, a time i indukciju zavoja. Što je ploča bliža zavojniku, veća će biti vrtlog struje, a veća redukcija indukcije, i obrnuto. Stoga se indukcija zavoja mijenja s promjenom udaljenosti između zavoja i ploče. Stoga se pomak ploče može kalibrirati u smislu promjene indukcije kako bi se mjerila količina poput pomaka.
Stvarna primjena induktivnog pretvarača
Induktivni pretvarači nalaze primjenu u senzorima blizine koji se koriste za mjerenje položaja, dinamičko mjerenje kretanja, tipkovnice itd. Posebno se induktivni pretvarač koristi za otkrivanje vrste metala, pronalaženje nedostajućih dijelova ili brojanje broja objekata.
Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijedi podijeliti, ako postoji kršenje autorskih prava molim da se obrisu.
