Induktive sensorer

Induktive transducere fungerer basert på prinsippet om induktansendring som følge av en betydelig endring i den målte størrelsen. For eksempel, LVDT, en type induktiv transducer, måler forskyvning uttrykt ved spenningsforskjell mellom dens to sekundære spenninger. Sekundære spenninger er resultatet av induksjon på grunn av flytendring i sekundærspolen med jernstangen sin forskyvning. Uansett, LVDT diskuteres her kort for å forklare prinsippet bak induktive transducere. LVDT vil bli forklart mer detaljert i et annet artikkel. For tiden la oss fokusere på den grunnleggende introduksjonen til induktive transducere.

Nå er vårt første mål å finne ut hvordan induktive transducere kan fås til å fungere. Dette kan gjøres ved å endre flyten med hjelp av det målte, og denne endringen i flyt endrer selvfølgelig induktansen, og denne induktansendringen kan kalibreres i forhold til det målte. Derfor bruker induktive transducere ett av følgende prinsipper for sitt virke.

1. Endring av selvinduktans

2. Endring av gjensidig induktans

3. Produksjon av strømkranser

La oss diskutere hvert prinsipp en etter en.

Endring av selvinduktans hos induktive transducere

Vi vet godt at selvinduktansen til en spole er gitt ved

Hvor,
N = antall viklinger.
R = motstand i magnetisk krets.

Også vet vi at motstanden R er gitt ved

Hvor, μ = effektiv permeabilitet i og rundt spolen.

Hvor,
G = A/l og kalles den geometriske formfaktoren.
A = tverrsnittsareal av spolen.
l = lengde av spolen.

Så, vi kan variere selvinduktansen ved

• Endring i antall viklinger, N,

• Endring i geometrisk konfigurasjon, G,

• Endring i permeabilitet

For bedre forståelse kan vi si at hvis forskyvningen skal måles av induktive transducere, bør den endre noen av de ovennevnte parametrene for å forårsake en endring i selvinduktans.

Endring av gjensidig induktans hos induktive transducere

Her transducere, som fungerer basert på prinsippet om endring av gjensidig induktans, bruker flere spoler. Vi bruker her to spoler for bedre forståelse. Begge spoler har sin egen selvinduktans. La oss derfor betegne deres selvinduktans med L1 og L2.

Gjensidig induktans mellom disse to spolene er gitt ved

Dermed kan gjensidig induktans endres ved å variere selvinduktans eller ved å variere kopplingskoeffisienten, K. Metodene for å endre selvinduktans har vi allerede diskutert. Nå avhenger kopplingskoeffisienten av avstanden og orienteringen mellom de to spolene. Så for å måle forskyvning kan vi feste en spole og la den andre være bevegelig, som beveger seg med kilden hvis forskyvning skal måles. Med endringen i avstand i forskyvning endres kopplingskoeffisienten, og dette fører til en endring i gjensidig induktans. Denne endringen i gjensidig induktans kan kalibreres med forskyvningen, og målingen kan utføres.