9.3.2. Индукционные датчики
Индукционными или магнитоэлектрическими ВП называются такие системы, в которых для преобразования механических колебаний в электрические используется явление электромагнитной индукции. Индукционные ВП системы относятся к классу генераторных.
В витках катушки, пересекающих при механических колебаниях силовые линии магнита, наводится электродвижущая сила Е по закону:
В,
(9.14)
где
В – магнитная
индукция в гауссах; l
– общая
действующая длина обмотки катушки в
см;
– скорость
смещения магнитного поля; α –
угол между
направлением движения и вектором
магнитной индукции.
При практическом осуществлении эти направления в большинстве случаев взаимно перпендикулярны, так что α = 90° и sin α =1.
Таким образом, э.д.с. Е, наводимая в катушке, оказываются пропорциональной первой степени относительной скорости инерциального элемента или корпуса прибора.
Упрощенная схема индукционного виброметра с использованием постоянного магнита представлена на рис.9.10. Прибор состоит из магнита 4, катушки с обмоткой 5, плоских или круглых пружин 3, стойки 6, основания 1 и корпуса 2. Каркас катушки делается из пластмассы, эбонита или из алюминия. В последнем случае, если желательно снизить демпфирование, то по образующей цилиндра каркаса делается сплошной разрез, значительно снижающий токи Фуко. Достоинства такого виброметра заключаются в простоте изготовления, возможности получения очень низкой частоты собственных колебаний (ниже 1 Гц) и, при наличии сильного магнита, - высокой чувствительности. К недостаткам относятся неконструктивность форм и большие габариты.
Рис. 9.10.Схема индукционного виброметра
Магнит изготовляется из высококоэрцитивного сплава, например, из магнико. Полюсные наконечники и магнитопровод обычно изготавливают из магнитомягкого железа.