29 Индуктивные преобразователи

Эквивалентная схема индукт. преобр.:

Для правильного подключения индукт. датчика в измерит. цепи необходимо представить его электрич. схему. Такие схемы наз. схемы замещения. В измерительной технике использ. 2 вида эквивалентной схемы:

1. для низкочастотных L-датчиков

R=ρ(l/S)

2. для высокочастотных L- датчиков (f<10-30 кГц)

C_м.в

Чем больше частота, тем больше С_м.в

Статические характеристики индуктивных преобразователей:

ПИП ИП

Статическая харак-ка – зависимость вых. сигнала от велечины вх.

Учитывая сложную функциональную зависимость магнитной проницаемости катушки статич. характеристики нелинейны.

Для устранения нелин. статич. хар-ки используют разбиение индукт. преобразователя на 2 части включенные между собой встечно или дифференциально. Бывают включения L- катушки согласное и встречное.

1)

2)

Достоинство диффер. включения не только в линеаризации статич. хар-ки, но и в увелич. чувствительности, возможность перемещения в обоих направлениях.

В измерительной технике на основе такого включения используют диффер. трансформатор, представляющий из себя трансформатор с разделенным на 2 части катушками индуктивности.

При нейтральном расположении сердечника:

а) U₂=0 – ЭДС и соответствующее им напряжение равны и направлены противоположно др. др.

б) при смещении сердечника в любом направлении равенство ЭДС нарушается, на вых. вторичной обмотке возникает напряжение пропорц. перемещению.

U₂~l

На статич. харак-ке эта ситуация отображается след. образом:

Достоинство L-преобразователей:

- простота;

- надежность;

- вопроизводимость статич. хар-ки;

- возможность измерений перемещений, Р, Т,v

Недостатки:

- Нелин. статич. хар-ка;

- зависимость от внешних магнитных полей.

20 Емкостные преобразователи

C=εε₀·S\d C можно изменить, изменяя:

1- ε=var (d,S=const)

d 2- S=var (ε,d=const)

3- d=var(ε,S=const)

Статические характеристики емкостных ПИП, соотв. каждому из способов изменения C, предст-т собой след. зависимости:

1 )с 2)с 3)c

ε S d

В первом случаи С=f(ε), ε- диэлектрическая проницаемость диэлектрика, емкостной датчик используется для измерения переменной (e), размеров,t,p, уровней и т.д.

_____

______

Во 2 случае, С=f(S),C- датчик м.использоваться в аналогичных случаях, угловые перемещения.

В 3 случае, С=f(α),C- датчик не исп-ся для измерений небольших переем-ний, поскольку стат. хар-ка в этом случае сильно нелинейно.

Конструкции емкостных ПИП

1 плоскостные конд-ры с подвижным дизл-м ( измер. перемещений)

2 плоскостные конд-ры с подв. пластинами ( лин. и углов. пер-ния)стат. хар-ка при измер. угл. пер-ний нелинейна, исп-т специальные формы пластин:

3 для измерения в автомат.следящих устр-вах используют цилиндрические конд-ры:

С=2ΠІε\(ln R\r)

4

Двухпроводные канд-ры: измер. уровней жидких и сыпучих сред.

ε (ε_дε_воздε_ж)