Виды индуктивных датчиков

Индуктивным датчиком называют устройство для преобразования механических перемещений в электрический сигнал, представляющее собой одну или несколько катушек индуктивности с магнитопроводом и подвижным якорем, который при измерении линейного или углового размера перемещается и изменяет индуктивность катушки.

Схема индуктивного датчика (ИД) состоит из катушек индуктивности, т.е. проводника, свернутого в спираль, магнитопровода, состоящего из сердечника и якоря, который при изменении размера смещается относительно катушки и этим самым изменяет сопротивление сердечника, а следовательно, изменяет индуктивность катушки.

Изменение индуктивности происходит либо в результате изменения зазора между подвижной частью магнитопровода – якоря и сердечником, либо в результате изменения площади (б,г).

Индуктивные датчики бывают:

- недифференциальными (а,б);

- дифференциальными (в,г) (значение измеряемого размера зависит от результирующего воздействия, связанного с увеличением индуктивности на одной катушке при одновременном уменьшении на другой).

Дифференциальный механизм – механизм, который позволяет получить результирующее движение как сумму или разность составляющих движений.

Индуктивность зависит от изменения параметров зазора:

ω – число витков катушки;

S_on, l_on – площадь и длина n-го воздушного участка магнитной цепи;

S_k, l_k – площадь и длина k-го ферромагнитного участка магнитной цепи;

μ_о, μ_k - магнитная пропускаемость соответственно воздуха и материала k-го участка магнитной цепи;

N – число воздушных участков магнитной цепи;

k – число ферромагнитных участков магнитной цепи.

Датчики, работающие по принципу изменения зазора используются для малых перемещений (от долей микрометра до 50-100 мкм).

Датчики, работающие по принципу изменения площади – для перемещений от 0,5-100 мм.

Частота питания – 3 до 15 кГц.

Магнитопроводы из феррита (хорошая магнитная проницаемость, малые потери, хорошая температурная стабильность).