Czewkowe przetworniki
Indukcyjne przetworniki działają na zasadzie zmiany indukcyjności spowodowanej jakąkolwiek zauważalną zmianą mierzonej wielkości. Na przykład, LVDT, rodzaj indukcyjnego przetwornika, mierzy przemieszczenie w postaci różnicy napięcia pomiędzy jego dwoma wtórnymi napięciami. Wtórne napięcia to nic innego jak rezultat indukcji spowodowanej zmianą strumienia magnetycznego w cewce wtórnej przy przesunięciu pręta żelaznego. W każdym razie, LVDT jest omówione tutaj krótko, aby wyjaśnić zasadę działania indukcyjnego przetwornika. LVDT zostanie omówione bardziej szczegółowo w innym artykule. Na razie skupmy się na podstawowym wprowadzeniu do indukcyjnych przetworników.
Teraz naszym celem jest zrozumienie, jak można sprawić, aby indukcyjne przetworniki działały. Można to zrobić poprzez zmianę strumienia magnetycznego za pomocą mierzonej wartości, a ta zmieniająca się indukcyjność może być skalibrowana w zależności od mierzonej wartości. Stąd indukcyjne przetworniki wykorzystują jedną z poniższych zasad do swojego działania.
Zmiana własnej indukcyjności
Zmiana współindukcyjności
Wytwarzanie prądów wirowych
Omówmy każdą zasada po kolei.
Zmiana własnej indukcyjności indukcyjnego przetwornika
Wiemy bardzo dobrze, że własna indukcyjność cewki jest dana przez
Gdzie,
N = liczba zwojów.
R = opór magnetyczny obwodu magnetycznego.
Również wiemy, że opór magnetyczny R jest dany przez
Gdzie, μ = efektywna przejmność medium w i wokół cewki.
Gdzie,
G = A/l i nazywane jest czynnikiem geometrycznym.
A = pole przekroju cewki.
l = długość cewki.
Możemy więc zmieniać własną indukcyjność przez
Zmianę liczby zwojów, N,
Zmianę konfiguracji geometrycznej, G,
Zmianę przejmności
Dla lepszego zrozumienia możemy powiedzieć, że jeśli przemieszczenie ma być zmierzone przez indukcyjne przetworniki, powinno ono zmienić któryś z powyższych parametrów, powodując zmianę własnej indukcyjności.
Zmiana współindukcyjności indukcyjnego przetwornika
Tutaj przetworniki, które działają na zasadzie zmiany współindukcyjności, używają wielu cewek. Używamy tu dwóch cewek dla łatwiejszego zrozumienia. Obie cewki mają swoją własną indukcyjność. Oznaczmy ich własną indukcyjność jako L1 i L2.
Współindukcyjność między tymi dwiema cewkami jest dana przez
W ten sposób współindukcyjność można zmienić, zmieniając własną indukcyjność lub współczynnik sprzężenia K. Metody zmiany własnej indukcyjności zostały już omówione. Teraz współczynnik sprzężenia zależy od odległości i orientacji między dwiema cewkami. Dlatego do pomiaru przemieszczenia możemy ustawić jedną cewkę stałą, a drugą ruchomą, która porusza się wraz ze źródłem, którego przemieszczenie ma być zmierzone. Zmiana odległości w przemieszczeniu powoduje zmianę współczynnika sprzężenia, co powoduje zmianę współindukcyjności. Ta zmiana współindukcyjności może być skalibrowana z przemieszczeniem, a pomiary mogą być wykonane.
Wytwarzanie prądów wirowych indukcyjnego przetwornika
Wiemy, że gdy płytę przewodzącą umieszczono blisko cewki z prądem zmiennym, indukuje się w płycie krążący prąd zwany "PRĄDEM WIROWYM". Ta zasada jest stosowana w takich typach indukcyjnych przetworników. Co właściwie się dzieje? Gdy cewka jest umieszczona blisko cewki z prądem zmiennym, indukuje się w niej krążący prąd, który z kolei tworzy swój własny strumień magnetyczny, który stara się zmniejszyć strumień magnetyczny cewki z prądem, a stąd zmienia się indukcyjność cewki. Im bliżej płyta jest do cewki, tym większe są prądy wirowe i tym większa jest redukcja indukcyjności, a na odwrót. W ten sposób indukcyjność cewki zmienia się w zależności od zmiany odległości między cewką a płytą. W ten sposób ruch płyty można skalibrować w zależności od zmiany indukcyjności, aby zmierzyć wielkość taką jak przemieszczenie.
Stosowanie indukcyjnego przetwornika w rzeczywistym życiu
Indukcyjne przetworniki znajdują zastosowanie w czujnikach bliskościowych, które są używane do pomiaru pozycji, dynamicznego ruchu, paneli dotykowych itp. Szczególnie indukcyjny przetwornik jest używany do wykrywania rodzaju metalu, znajdowania brakujących części lub liczenia obiektów.
Oświadczenie: Szanuj oryginał, dobre artykuły warto dzielić, w przypadku naruszenia praw autorskich prosimy o kontakt w celu usunięcia.
