Датчики індуктивності
Принцип роботи датчиків заснований на зміні індуктивного опору котушки зі сталлю. Датчики індуктивності широко застосовують завдяки їх істотним достоїнствам: простоті, надійності і відсутності ковзних контактів; можливості безпосереднього використання приладів, що показують за рахунок відносно великий величини віддається електричної потужності; можливості роботи на змінному струмі промислової частоти. Основною областю застосування індуктивних датчиків є вимірювання кутових і лінійних механічних переміщень. Зміна вхідного параметра в датчиках індуктивності перетворюється у зміну індуктивності котушки завдяки переміщенню якоря, сердечника або котушки. Індуктивні датчики застосовують тільки на відносно низьких частотах (до 3000-5000 Гц), тому що на високих частотах різко зростають втрати в сталі на перемагнічування і реактивний опір обмотки. Для усунення недоліків, властивих розглянутому датчику індуктивності, які полягають у тому, що для вимірювання переміщення якоря в обох напрямках необхідно мати початковий повітряний зазор, тобто і початкову силу струму, через що створюється незручність у вимірі, значні похибки від коливань температури і напруги живлення, а також для усунення електромеханічного зусилля тяжіння якоря, що залежить від величини повітряного зазору, застосовують диференціальний індуктивний датчик. Датчики індуктивності з рухомим сердечником містять дві однакові котушки, розташовані на одній осі. Усередині котушок переміщається сердечник циліндричної форми, пов'язаний з вимірювачем. Якщо сердечник розташований симетрично щодо котушок, то індуктивні опору котушок однакові. При переміщенні сердечника в ту або іншу сторону змінюється індуктивність котушок. При цьому індуктивність тієї котушки, у бік якої перемістився сердечник, зростає, а інший - зменшується. Відповідно змінюється сила струмів, що проходять крізь котушки. Робота всіх розглянутих датчиків заснована на зміні індуктивності. Існують датчики, робота яких заснована на зміні коефіцієнта взаємної індукції двох котушок. Такі датчики називаються трансформаторними, або індукційними, і містять дві котушки: одна харчується напругою змінного струму, інша є вихідний, і з неї знімається напруга, пропорційне переміщенню якоря або сердечника. Трансформаторні датчики виконують зі змінним зазором між якорем і сердечником, для вимірювання малих переміщень; зі змінною площею зазору, використовувані для вимірювання середніх переміщень, і з рухомим сердечником, використовувані для вимірювання переміщень з широким діапазоном. Останні мають перевагу перед іншими трансформаторними датчиками, так як сердечник може бути відділений від котушок герметичній трубкою. Такий датчик називають плунжерним. У деяких випадках вихідна котушка складається з двох котушок W 2 l і W 2 U, що включаються одна назустріч іншій. У деяких датчиків, навпаки, друга котушка може повертатися або переміщатися щодо сердечника. Такі трансформаторні датчики з рухомою рамкою називають ферродінаміческімі. Особливостями трансформаторних датчиків є можливість великих переміщень якоря і відсутність електричного зв'язку між вимірювальної ланцюгом і ланцюгом електричного живлення. Між ними існує тільки магнітна зв'язок, що в багатьох випадках є перевагою.