Индуктивные преобразователи

Преобразователи, преобразующие естественную входную величину в виде перемещения в изменение индуктивности, называют индуктивными.

На рис. 20 изображены наиболее распространенные типы индук­тивных преобразователей. Индуктивный преобразователь (рис. 20,а) с малым воздушным зазором d, длила которого изменяется под дей­ствием измеряемой величины Р. Рабочее перемещение в преобразо­вателях с переменным зазором составляет 0,01...10 мм.

Преобразователь с разомкнутой магнитной цепью (рис. 20,б) представляет собой катушку 1, внутри которой помещен сердечник 2. Перемещение сердечника вызывает изменение индуктивности катушки. Этот тип преобразователя применяется для измерения значительных перемещений сердечника (10...100 мм).

Одним из основных достоинств индуктивных преобразователей является возможность получения большой мощности преобразователя (до 2…5 В^.А), что позволяет пользоваться сравнительно малочувст­вительным указателем на выходе измерительной цепи и регистрировать измеряемую переменную величину самописцем или вибратором осцилло­графа без предварительного усиления.

Для уменьшения погрешности и увеличения линейного участка характеристики Z = f (d) индуктивные преобразователи почти всег­да выполняются дифференциальными (рис. 21).

Рис. 21, а. Дифференциальные преобразователи

Рис. 21, б. Дифференциальные преобразователи

При Р = 0 якорь 1 (рис. 21,а,б) расположен симметрично относительно обоих сердечников и магнитные сопротивления для потоков, создаваемых обеими катушками, одинаковы.

Изменения магнитных сопротивлений, происходящее под воздействием силы Р, имеют противоположные знаки. Как известно, ток I _ук в измерительной диагонали моста может быть определен как I _ук = К (Z ₁ Z ₄ – Z ₂ Z ₃), где К – постоянный множитель, имеющий размерность В/ом³; Z ₁ и Z ₂ – сопротивления катушек преобразователя.

При Р = 0 мост уравновешен: Z ₁ = Z ₂, и при использовании симметричного моста Z ₃ = Z ₄. Под действием измеряемой величины Р ток изменяется согласно выражению I _ук = К (Z ₁ – Z ₂). Функции Z ₁ = f (d₁), Z ₂ = f (d) и (Z ₁ – Z ₂) = f (d).