Indukciós transzducerek
Az induktív átalakítók az induktancia változásán alapulnak bármely mérőhatásváltozás esetén. Például az LVDT, amely egyfajta induktív átalakító, két másodlagos feszültség közötti feszültségkülönbséggel méri a helyzetváltást. A másodlagos feszültségek nem mások, mint az indukció eredményei, ami a vasrúd elmozdulása miatt változik a másodlagos tekercsben. Bár itt röviden bemutatjuk az LVDT-t, hogy megértsük az induktív átalakító elvét, az LVDT részletesebben foglalkozik egy másik cikkben. Jelenleg koncentráljunk az induktív átalakítók alapvető bevezetésére.
Most először azt vizsgáljuk, hogyan lehet az induktív átalakítókat működésre hozni. Ezt a fluxus módosításával tehetjük meg, és ez a fluxusváltozás természetesen módosítja az induktanciát, amit a mérőhányadban kalibrálhatunk. Így az induktív átalakítók a következő elvek egyikének használatával működnek.
A saját induktancia változása
A kölcsönös induktancia változása
Világosáramok előidézése
Nézzük most mindegyik elvet sorban.
Az induktív átalakító saját induktanciának változása
Jól tudjuk, hogy egy tekercs saját induktanciája a következőképpen adható meg
Ahol,
N = a tekercs ékeinek száma.
R = a mágneses körrelékenység ellenállása.
Tudjuk továbbá, hogy az R ellenállás a következőképpen adható meg
Ahol, μ = a tekercsben és körülötte lévő médium hatásos áthatásossága.
Ahol,
G = A/l, és geometriai formafaktornak nevezzük.
A = a tekercs keretszelete.
l = a tekercs hossza.
Így a saját induktanciát a következőképpen változtathatjuk:
Az ékek számának módosítása, N,
A geometriai konfiguráció módosítása, G,
Az áthatásosság módosítása
Értelmezésünk szempontjából mondhatjuk, hogy ha az induktív átalakítóval szeretnénk mérni a helyzetváltást, akkor ennek módosítania kell a fenti paraméterek valamelyikét, hogy változtassa a saját induktanciát.
Az induktív átalakító kölcsönös induktanciának változása
Itt az átalakítók, amelyek a kölcsönös induktancia elvén alapulnak, több tekercset használnak. Érthetőség kedvéért két tekercset használunk. Mindkét tekercsnek van saját induktanciája. Jelöljük ezen induktanciákat L1-gyel és L2-vel.
Két tekercs közötti kölcsönös induktancia a következőképpen adható meg
Így a kölcsönös induktanciát módosíthatjuk a saját induktancia vagy a kölcsönzési tényező, K, módosításával. A saját induktancia módosításának módjait már megbeszéltük. A kölcsönzési tényező a két tekercs közötti távolságtól és orientációtól függ. Így a helyzetváltás méréséhez rögzíthetünk egy tekercset, és a másikat mozgathatóvá tehetjük, amely a mérni kívánt forrással mozog. A távolság változása a kölcsönzési tényezőt is módosítja, ami a kölcsönös induktancia változását okozza. Ez a változás kalibrálható a helyzetváltással, és a mérés megtörténhet.
Az induktív átalakító eddy áramának előidézése
Tudjuk, hogy amikor egy vezető lemez közel van egy váltóáramú tekercshez, egy körözési áram indítódik a lemezen, amit "EDDY CURRENT"-nek nevezünk. Ez az elv ilyen típusú induktív átalakítókban használatos. Valójában mi történik? Amikor egy tekercs közel van egy váltóáramú tekercshez, egy körözési áram indítódik benne, ami a saját fluktuációját előidézi, ami csökkenti a váltóáramú tekercs fluktuációját, és így a tekercs induktanciája is változik. Minél közelebb van a lemez a tekercshez, annál nagyobb a világosáram, és annál nagyobb a redukció. Így a tekercs induktanciája a tekercs és a lemez közötti távolság változásával módosul. Így a lemez mozgását kalibrálhatjuk induktancia-változással a helyzetváltás méréséhez.
Az induktív átalakító valós életbeli alkalmazása
Az induktív átalakítók alkalmazásban vannak közelségi érzékelőkben, amelyeket pozíció mérése, dinamikus mozgás mérése, érintőpadszabályzók stb. céljából használnak. Különösen az induktív átalakító használatos a fémtípusok felismerésére, hiányzó részek keresésére vagy objektumok számának meghatározására.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
Ajánlott
