Induktivni preoblikovalniki

Induktivni preobrazovalniki delujejo na principu spremembe induktance zaradi opazne spremembe količine, ki se meri. Na primer, LVDT, ki je eden izmed induktivnih preobrazovalnikov, meri premik v obliki napetostne razlike med njegovima sekundarnima napetostma. Sekundarne napetosti so rezultat indukcije zaradi spremembe toka v sekundarnem črku s premikom železnega traku. Vseeno, LVDT je tu kratko predstavljen za pojasnilo principa induktivnega preobrazovalnika. LVDT bo podrobneje razložen v drugem članku. Za zdaj se osredotočimo na osnovno predstavitev induktivnih preobrazovalnikov.

Naslednji cilj je ugotoviti, kako lahko induktivni preobrazovalniki delujejo. To lahko storimo z spremembo toka s pomočjo meritve, ta sprememba toka očitno spremeni induktnost in ta sprememba induktnosti se lahko kalibrira glede na meritev. Torej induktivni preobrazovalniki uporabljajo en od naslednjih principov za svoje delovanje.

1. Sprememba lastne induktnosti

2. Sprememba mutualne induktnosti

3. Izdelava odvodnih tokov

Razpravljajmo o vsakem principu posebej.

Sprememba lastne induktnosti induktivnega preobrazovalnika

Dobro vemo, da je lastna induktnost črka dana z

Kjer,
N = število zavojev.
R = upornost magnetnega kruga.

Tudi vemo, da je upornost R dana z

Kjer, μ = učinkovita prozornoščina sredstva v in okoli črka.

Kjer,
G = A/l in se imenuje geometrijski oblikovni faktor.
A = površina prereza črka.
l = dolžina črka.

Torej lahko spreminjamo lastno induktnost z

• Spremembo števila zavojev, N,

• Spremembo geometrijske konfiguracije, G,

• Spremembo prozornoščine

Za lažje razumevanje lahko rečemo, da če hočemo meritve premika z induktivnimi preobrazovalniki, mora spremeniti kateri koli od zgornjih parametrov za povzročitev spremembe lastne induktnosti.

Sprememba mutualne induktnosti induktivnega preobrazovalnika

Tu preobrazovalniki, ki delujejo na principu spremembe mutualne induktnosti, uporabljajo več črk. Uporabljamo tukaj dva črka za lažje razumevanje. Oba črka imata tudi svojo lastno induktnost. Označimo njuno lastno induktnost z L1 in L2.

Mutualna induktnost med tema dvema črkama je dana z

Torej lahko spremenimo mutualno induktnost z variacijo lastne induktnosti ali z variacijo koeficienta sklopitve, K. Metode spremembe lastne induktnosti smo že razpravili. Koeficient sklopitve je odvisen od razdalje in usmerjenosti med dvema črkama. Torej za meritve premika lahko en črkal nastavimo fiksno in drugi naj bo gibal, ki se giblje s virjem, katerega premik se meri. Z spremembo razdalje pri premiku se spremeni koeficient sklopitve in to povzroči spremembo mutualne induktnosti. Ta sprememba mutualne induktnosti se lahko kalibrira glede na premik in meritev se lahko opravi.

Izdelava odvodnih tokov induktivnega preobrazovalnika

Vemo, da, ko postavimo vodilno ploščo blizu črka, ki nosi izmenični tok, v plošči se inducira cirkulirajoči tok, imenovan "ODVODNI TOK". Ta princip se uporablja pri takšnih vrstah induktivnih preobrazovalnikov. Kaj se dejansko zgodi? Ko postavimo črkal blizu črka, ki nosi izmenični tok, v njem se inducira cirkulirajoči tok, ki na svoji strani ustvari svoj tok, ki poskuša zmanjšati tok črka, ki nosi tok in tako induktnost črka se spremeni. Številčnejši je tok, bližje je plošča črku, višja pa je zmanjšanje induktnosti in obratno. Torej se induktnost črka spreminja s spreminjanjem razdalje med črkom in ploščo. Tako se lahko gibanje plošče kalibrira glede na spremembo induktnosti za meritev količin, kot je premik.

Dejanska uporaba induktivnega preobrazovalnika

Induktivni preobrazovalniki najdejo uporabo v bližinskem sensorku, ki se uporabljajo za merjenje položaja, dinamičnega gibanja, tipkovnic itd. Posebej se induktivni preobrazovalnik uporablja za zaznavanje vrste kovina, iskanje manjkajočih delov ali štetje števila objektov.

Izjava: Spoštujte original, dobre članke so vredne delitve, če gre za kršitev avtorskih pravic, prosim, obvestite zaloga.