Индуктивные преобразователи

Действие индуктивных преобразователей основано на изменении собственной или взаимной индуктивности катушек. Индуктивный преобразователь, широко используемый, в особенности, для измерения смещений (и тем самым давления или других технологических параметров), — линейный дифференциальный трансформатор (ЛДТ) — рис. 22.

а 6 в

Рис. 22. Индуктивный преобразователь:

а — электрическая схема; 6— конструкция передающего дифференциально-трансформаторного преобразователя (1 — односекционная первичная обмотка; 2 — секции вторичной (выходной) обмотки; 3 — подвижный сердечник; 4 — катушка преобразователя); в — статическая характеристика (зависимость напряженияот положения сердечника); — рабочий диапазон перемещения сердечника

В основе работы ЛДТ лежит принцип изменения взаимной индукции между магнитосвязанными катушками, причем именно это изменение, а не изменение собственной индуктивности подлежит измерению.

Конструкция (рис. 22, а, б). На катушке 4 из немагнитного материала (например, пластмассы) равномерно размещена первичная обмотка 1. Вторичная обмотка, намотанная поверх первичной, выполнена в виде двух секций 2 с одинаковым числом витков, причем эти секции электрически включены навстречу друг другу, т. е. выходное напряжение есть разность ЭДС, индуцируемых в этих секциях. Внутри катушки находится сердечник 3 из мягкого железа. Шток сердечника связан с подвижным элементом измерительного преобразователя или осью указателя прибора. Дифференциально-трансформаторный преобразователь размещается в цилиндрическом металлическом кожухе для защиты от внешних магнитных полей (на рис. не показан).

На рис. 22, в изображена зависимость выходного напряжения от положения сердечника. При малых смещениях напряжение на выходе ЛДТ изменяется линейно с перемещением сердечника и претерпевает изменение фазы на 180°, когда сердечник проходит через центральное положение, указывая на направление смещения сердечника.

Примечание

Начало координат — центральное положение сердечника.

Индуктивный преобразователь имеет преимущество, например, перед потенциометрическим преобразователем, поскольку в нем отсутствует трение и износ движущихся частей. Индуктивный преобразователь применяется для статических и динамических измерений.

Преимущество дифференциального выхода в системах типа ЛДТ состоит в том, что такие системы характеризуются большим выходным сигналом при равных смещениях, а также и уменьшенными вариациями выходного сигнала при изменениях температуры, магнитного поля, напряжения и частоты питания.

ЛДТ конструируются для работы при перемещениях сердечника от ±0,01 см до ±30 см.

Дата добавления: 2014-01-06