Дифференциальный трансформатор

Вихретоковые индуктивные преобразователи

Принцип действия вихретокового преобразователя основан на изменении индуктивности и взаимоиндуктивности катушек при приближении к ним проводящего тела. Присутствие вблизи катушки с переменным током проводящей среды приводит к изменению первоначального поля и электрических параметров катушки, т.е. активного и реактивного сопротивления. Активное сопротивление катушки увеличивается за счет роста потерь в проводящей среде, а индуктивное сопротивление уменьшается.

Значение вносимых сопротивлений зависит при постоянной частоте питания и геометрических размерах катушки от расстояния до пластины, электрической проводимости и толщины пластины.

Вихретоковые преобразователи находят самое широкое применение в области бесконтактного контроля линейных размеров тонких пластинок и толщины покрытий, а также обнаружения дефектов – поверхностных царапин и трещин.

Индуктивный ПИП на основе дифференциального трансформатора по сравнению с другими имеет разомкнутую магнитную цепь. Он работает на принципе изменения взаимной индуктивности между магнитосвязанными катушками. Именно это изменение, а не изменение собственной индуктивности является информацией для измерения. Схема дифференциального трансформатора приведена на рисунке:

Он состоит из первичной W₁ и двух вторичных обмоток W₂ и W₂^’, расположенных симметрично относительно первичной. Напряжение переменного тока прикладывается к первичной обмотке, при этом на двух вторичных индуцируется ЭДС. Вторичные обмотки соединены последовательно в противофазе, так что выходное напряжение равно разности ЭДС, индуцированных в двух обмотках.

Перемещение ферритового сердечника изменяет связь первичной обмотки с каждой из вторичных, т.е. взаимоиндукцию. Когда сердечник находится в центре между обмотками, ЭДС, индуцированные в двух вторичных обмотках, компенсируют друг друга и выходное напряжение равно нулю. Когда сердечник смещается, ЭДС, индуцированная во вторичной обмотке, ближайшей к сердечнику, преобладает и определяет напряжение на выходе. Индуктивный преобразователь на основе дифференциального трансформатора обладает высокой чувствительностью и разрешающей способностью. Он позволяет уменьшить погрешность и увеличить линейный участок характеристики.

Технические характеристики:

- линейное перемещение от ±(1-500) мм;

- отклонение от линейности от 0,05 до 1% диапазона измерения;

- порог чувствительности от 0,002 до 0,05% диапазона измерения;

- напряжение питания от 1 до 50 В, f =50-25000 Гц.

Дата добавления: 2014-01-04