6.2.2. Датчик с перемещающимся якорем

Для улучшения метрологических характеристик трансформаторного датчика его вторичную обмотку обычно делят на две идентичные секции, включенные встречно (дифференциально). Датчик с перемещающимся якорем изображен на рисунок 6.3.

Рисунок 6.3 - Датчик с перемещающимся якорем

Первичная обмотка надета на средний стержень. При симметричном якоря относительно секций вторичной обмотки на клеммах вторичных катушек возникают равные по величине, совпадающие по фазе, но противоположные по направлению ЭДС, в этом случае суммарное напряжение на них при идеальной магнитной и электрической симметрии практически равно нулю. При смещении якоря происходит перераспределение магнитных потоков в крайних стержнях, так как меняются магнитные проводимости в воздушных зазорах, и на выходе появляется сигнал, зависящий от смещения якоря. Фаза сигнала соответствует направлению смещения. Трансформатор с перемещающимся якорем не имеет подвижной обмотки, благодаря чему не требуется дополнительных токоподводов к подвижной части, которые в преобразователях с подвижной обмоткой создают вредные усилия или моменты. На якорь преобразователя действуют усилия, притягивающие его к магнитопроводу.

6.2.3. Датчик с перемещающимся экраном.

В данной схеме короткозамкнутый виток охватывает магнитопровод и может свободно перемещаться (рисунок 6.4.).

Рисунок 6.4. Датчик с перемещающимся экраном.

При симметричном положении витка на клеммах вторичных катушек возникают равные по величине, совпадающие по фазе, но противоположные по направлению ЭДС, в этом случае суммарное напряжение на них равно нулю. При отклонении короткозамкнутого витка от симметричного положения происходит перераспределение магнитных потоков во вторичных обмотках, и на выходе появляется сигнал, зависящий от смещения витка. На короткозамкнутый виток действуют силы, возникающие при взаимодействии первичной обмотки с током в короткозамкнутом витке и притягивающие его к симметричному положению. Преобразаватели с перемещающимся экраном имеют значительные фазовые и температурные погрешности.

6.2.4 Датчики с подвижной обмоткой

Пример датчика с подвижной обмоткой изображен на рисунок 6.5.

Рисунок 6.5 - Дачтик с подвижной обмоткой

Вторичная обмотка может свободно перемещаться вдоль магнитопровода. При симметричном положении обмотки она пронизывается одинаковыми магнитными потоками, противоплолжными по направлению и напряжение на выходе равно нулю. При перемещении подвижной обмотки изменяется взаимная индуктивность, происходит перераспределение магнитых потоков в ней и на выходе появляется напряжение.

Еще один тип датчика с подвижной обмоткой изображен на рисунок 6.6.

Рисунок 6.6 - Датчик с подвижной обмоткой, расположенной внутри воздушного зазора

Здесь вторичная обмотка помещена внутри воздушного зазора и состоит из двух полуобмоток, включенных встречно. При перемещении вторичной обмотки значение ЭДС на выходе меняется. Внешние поля на такой преобразователь практически не оказывают влияния. Такие преобразователи конструктивно просты, так как поместить обмотку в воздушный зазор значительно проще, чем наматывать ее на магнитопровод.