Электромагнитные датчики.

Среди ЭД широко представлены в промышленности:

• трансформаторные датчики, у которых под действием измеряемой физической величины изменяется коэффициент трансформации между первичной и вторичной обмотками или, что то же самое, взаимная индуктивность – это датчики линейного перемещения.

• индуктивные датчики, у которых под действием физической величины изменяется индуктивность.

• индукционные – действие которых основано на принципе электромагнитной индукции – это так называемые вихретоковые датчики.

С помощью перечисленных выше датчиков могут измеряться:

• толщина покрытий на металлическом покрытии;

• электропроводность материалов;

• химический состав;

• качество поверхности;

• твёрдость;

• неоднородность;

• магнитная проницаемость;

• внутренние механические напряжения;

• наличие воздушных зазоров и неоднородностей.

Одним из наиболее используемых датчиков является дифференциальный трансформатор. Используется для измерения линейных перемещений.

Встречное включение обмоток

M±ΔM R12

L12 E21

W21

R1 L1 W1

Δx

R22 W21 W1 W22

M ΔM L22 E22

W22 E21 E1 E22

ΔxΔM

Область использования этих датчиков очень широка. Из выходного напряжения дифференциального трансформаторного датчика видно, что изменения их пропорциональны ΔМ – взаимной индуктивности, которая в свою очередь пропорциональна измеряемой величине, т.е. Δх. Однако в одной из обмоток ΔМ увеличивается, тогда как в другой уменьшается. За нулевое положение принимается такое, когда напряжение на выходных обмотках одинаково.

Основным недостатком такой схемы включения является зависимость выходных показателей от температуры окружающего воздуха. Для устранения этого недостатка первичную обмотку датчика целесообразно запитывать от источника тока.

Для исключения влияния изменения параметров первичной обмотки используют так называемый сумморазностный метод. Разность выходных напряжений делят на их сумму:

=>

При таком подходе на результат преобразования не влияет нестабильность параметров обмотки возбуждения и, кроме того, относительные изменения магнитной проводимости сердечника.

Подобный метод преобразования широко используется не только в трансформаторных датчиках, но и в емкостных.

Есть множество вариаций этих датчиков на основе дифференциального трансформатора, когда в качестве опоры используется ток, различные фазосдвигающие цепочки.