Измерительные приборы с индуктивным датчиком

Измерительные приборы с индуктивным датчиком – это измерительные средства с электрическим преобразованием, в которых линейные или угловые перемещения вызывают изменения индуктивности электрической цепи.

Индуктивность - это физическая величина, характеризующая магнитные свойства электрической цепи. Ток, текущий в проводящем контуре, создает в окружающем пространстве магнитное поле, причем магнитный поток Ф, пронизывающий контур, прямо пропорционален силе тока I, т. е. Ф= LI.

Электрическая схема приборов этого вида состоит из датчика, в котором механические перемещения вызывают изменение индуктивности, и элементов цепи, представляющих собою электрическую цепь измерения индуктивности.

Схема индуктивного датчикасостоит из катушек индуктивности, т.е. проводника, свернутого в спираль, магнитопровода, состоящего из сердечника (постоянной части) и якоря, который при измерении размера смещается относительно катушки и этим самым изменяет магнитную проницаемость (сопротивление) сердечника, а, следовательно, изменяет индуктивность катушки.

Изменение индуктивности происходит либо в результате изменения зазора между подвижной частью магнитопровода-якоря и сердечником (а, в), либо в результате изменения площади (б, г). Индуктивные датчики бывают недифференциальными (а, б) и дифференциальными (в, г).

Понятие дифференциальные датчики и дифференциальные измерения относится не только к датчикам, это понятие широко используется при измерении линейных и угловых размеров. Этот термин связан с термином «дифференциальный механизм», т.е. механизм, который позволяет получить результирующее движение как сумму или разность составляющих движений.

При дифференциальных схемах измерения многие внешние факторы влияют одновременно на 2 измерительные цепи и, следовательно, не влияют на соотношение их параметров, таким образом, удается снизить погрешность от влияния внешней среды на измерения.

Датчики, работающие по принципу изменения зазора используются для измерения малых перемещений от долей мкм до 3…5 мм.

Датчики, работающие по принципу изменения площади применяют для измерения перемещения от 0,5 до 15 мм.

В зависимости от области применения различают датчики осевого и бокового действия.

В датчиках осевого действия обычно стремятся обеспечить размер присоединительного цилиндра 8 или 28 мм.

Датчики с присоединительным размером 28 мм используют при необходимости иметь катушки с большой индук­тивностью, т.е. обеспечить или малую цену деления (0,02 мкм), или большой диапазон показаний (до 4 мм). Во всех остальных случаях используются датчики с присоединительным размером цилиндра 8 мм. Это дает возможность проводить измерения до 1 мм.

Датчики с большой индуктивностью дают достаточно мощный выходной сигнал, который можно использовать без дополнительного усиления.

В приборах с индуктивным датчиком в отличие от приборов с механическим преобразованием можно получить в одном приборе несколько цен делений и соответственно несколько диапазонов показаний. Обыкновенно стремятся создать гамму приборов с индуктивным датчиком с учетом удовлетворения потребностей в средствах измерения при различных случаях использования.

Цены деления устанавливают в соответствии с ранее указанным рядом чисел 1, 2, 5. Для ин­дуктивных систем эти цены делений бывают от 0,00001 до 0,05 мм (0,00001; 0,0001; 0,0002; 0,0005; 0,001; 0,002; 0,005; 0,010; 0,050 мм).

Диапазон показаний обычно устанавливают, исходя из делений, наносимых на шкале. У разных приборов наносят 40 (±20); 60 (±30) и 100 (±50) делений.

По количеству используемых датчиков приборы выпускаются либо с одним, либо с двумя датчиками. При использовании двух датчиков осуществляется алгебраическое суммирование величин перемещений (т.е. сложение с учетом знака). В таких приборах обычно один датчик обозначен буквой А, а другой Б и имеется дополнительный тумблер А + Б и А — Б. С помощью двух дат­чиков можно осуществлять различные измерения, при которых либо сам параметр требует алгебраического суммирования (например, измерение конуса), либо использование двух датчиков позволяет исключить погрешность базирования детали на измерительной позиции (например, при измерении толщины тонких деталей, которые имеют изогнутую поверхность).

Такой вид измерения, когда значения размера определяются как результат перемещения двух датчиков, тоже часто называют дифференциальным измерением.

Дата добавления: 2014-01-07