Индуктивные(ИИП) и емкостные(ЕИП) измерительные преобразователи неэлектрических величин в электрические

Выходной величиной таких ИП является параметр цепи L,М,C.

ИИП. Могут быть чисто индуктивными(L) или трансформаторными(М). Основаны на зависимости индуктивности(L) или взаимной индуктивности (М) обмоток на магнитопроводе от положения, геом. размеров и магнитного состояния элементов их магнитной цепи.

Известно L=ω²/Z_м; М=ω₁ω₂/ Z_м; где ω-число витков обмотки; Z_м- магнитное сопротивление магнитопровода; Величина Z_м зависит от большого числа факторов(магнитной проницаемости, воздушного зазора магнитопровода и т.д.) Информативный параметр – L или U_вых снимаемое с выходной обмотки. Могут быть дифференциальными, т.е.при изменении входной величины, 2 выходные вел-ны получают одно и то же приращение, но с разными знаками.

На рис. а показан ИИП с изменяющимся зазором δ. Зависимость L=F(δ) нелинейна.

На рис. бИИп с изменяющимся сечением зазора S. Зависимость L=F(S) линейна, но чувств-ность меньше. На рис. в диффер.ИИП.

На рис. г схема магнитоупругого индуктивного датчика для измерения силы, приложенного к магнитопроводу.

Для преобразования угловых перемещений часто используют трансформаторные ИП, состоящие из неподвижного статора и подвижного ротора с обмотками. Поворот ротора вызывает изменение значения и фазы наводимой в обмотке ротора ЭДС.

Измерит. цепи: Равновесные и неравновесные мосты для ИИП, а для ТИП – вольтметры и компенсаторы.

Достоинства: 1)Значительные по мощности выходные сигналы. 2)Простота конструкции, высокая надежность.

Недостатки: 1)Обратное воздействие ИП на исследуемый объект, противодействие возбуждение.2)низкое быстродействие.

Область применения: Для преобразования линейных и угловых перемещений, а также усилий, давлений,и др. ФВ.

ЕИП. Основаны на зависимости C конденсатора от размеров, взаимного положения его обкладок и от ε между ними. С= ε ε₀S/ δ, т.е. С=F(ε,S,δ) что и используется при построении ЕИП. Емкостные датчики можно разделить на две основные группы - датчики параметрические

(недифференциальные) и датчики дифференциальные. В схемах с параметрическими датчиками происходит преобразование входной неэлектрической величины (угла поворота оси ротора датчика) в электрическую выходную величину (частоту, ток, напряжение), функционально за­висящую от входной величины. В схемах с дифференциальными датчиками, включенными в следящие системы, с датчика снимается лишь сигнал рассогласования, который становится равным нулю в установившемся состоянии следящей системы. На рис. а показан ЕИП с изменяющимся расстоянием δ. Зависимость С=F(Х) нелинейна. На рис. б диф ИП с переменной активной площадью пластин. рис. в датчик с изменяющейся ε.

Измерит. цепи: мосты, резонансные контура.

Достоинства: 1)Высокое быстродействие 2)Простота конструкции 3)Высокая чувствительность. Недостатки: 1)Сильное влияние внешних цепей, Т, влажности. 2)Сложность цепей включения и необходимость ВЧ источников питания.