- •Електричні та магнітні
- •Вступ
- •Вступ
- •Визначення
- •Визначення (продовження)
- •Стратегія вимірювання
- •Електричне поле – ємнісні сенсори та актюатори
- •Ємність (продовження)
- •Конденсатор
- •Конденсатор (продовження)
- •Діелектрична провідність діелектриків
- •Конденсатор (продовження).
- •Конденсатор (продовження).
- •Конденсатор - приклад
- •Ємнісні позиційні сенсори
- •Ємнісні позиційні сенсори
- •Ємнісні позиційні сенсори
- •Позиційні сенсори з закріпленим провідником
- •Рух діелектрика
- •Рух всього конденсатора
- •Сенсори зазору
- •Структура сенсора зазору
- •Сенсори зазору - продовження
- •Позиційний сенсор
- •Позиційний сенсор
- •Інші позиційні сенсори та сенсори зазору та переміщення:
- •Поворотний сенсор
- •Різні модифікації сенсорів лінійних переміщень
- •Комерційні ємнісні сенсори
- •Ємнісні сенсори рівня
- •Сенсор рівня рідини з спільною віссю
- •Сенсор рівня рідини з спільною віссю
- •Сенсор рівня рідини з спільною віссю
- •Ємнісні сенсори - зауваження
- •Ємнісні актюатори
- •Ємнісні актюатори
- •Ємнісні актюатори
- •Основи ємнісних актюаторів
- •Кутові ємнісні актюатори
- •Електростатичні актюатори
- •Магнітні сенсори та актюатори
- •Магнетизм - теорія
- •Еквівалентність між постійним магнітом та котушкою
- •Магнетизм - теорія
- •Магнетизм - теорія
- •Магнетизм - теорія
- •Магнетизм - теорія
- •Проникність діамагнетиків та парамагнетиків
- •Проникність феромагнетиків
- •Магнетизм - визначення
- •Легко магнітні матеріали –
- •Тяжко магнітні матеріали –
- •Крива магнетизації та проникність феромагнетиків
- •Струм, поле та потік
- •Відношення між струмом та магнітним полем
- •Магнітний потік
- •Сила в магнітному полі
- •Відношення між зарядом, струмом та силою в магнітному полі
- •Сила і струм
- •Сила і струм
- •Індуктивні сенсори
- •Індуктивність
- •Індуктивність
- •Само- та взаємо-індуктивність
- •Індуктори та трансформатори
- •Трансформатор
- •Трансформатор
- •Трансформатор
- •Індуктивні сенсори - головне
- •Індуктивні сенсори зазору
- •Вимірювання позиції та зазору
- •Індуктивність – додаткова інформація
- •Індуктивні сенсори - практичність
- •Індуктивні сенсори - структура
- •Близькі сенсори з відносною котушкою
- •Закрите магнітне поле
- •Вихрові сенсори струму
- •Вихрові сенсори струму
- •Вихрові сенсори струму
- •Вихрові сенсори струму
- •Висота проникнення
- •Сенсори зазору - зауваження
- •Індуктивні сенсори
- •Вихрові сенсори струму для NDT
- •Вихрові сенсори струму для NDT
- •Вимірювання позиції та
- •Магнітний опір
- •Сенсори з рухомим ядром
- •Сенсор змінного опору (індуктивності) - LVDT
- •LVDT
- •Принцип LVDT
- •Структура та еквівалентність кіл в LVDT
- •LVDT - властивості
- •LVDT - властивості
- •LVDT - властивості
- •RVDT – Обертовий змінний диференціальний трансформатор
- •RVDT
- •Графік RVDT
Вихрові сенсори струму
Магнітне поле проникає в електропровідне
середовище і повертається експоненціально-
ослабленим з поверхні (так виникає вихровий
струм) :
B = B e d/ , |
or: |
I= I e d/ |
0 |
|
0 |
B0 та I0 – густина покоту та густина струму на поверхні,
d – висота середовища
висота проникнення. Висота проникнення визначається як висота на яку поле проходить поверхню помножено на 1/e.
Висота проникнення
Для пленарної поверхні:
= |
1 |
m |
f |
f – частота поля.
Проникнення залежить від частоти, електропровідності та магнітної проникності.
Головним моментом тут є те, що поверхня повинна бути достатньо товстою в порівнянні з висотою проникнення. Інакше потрібна висока частота.
Сенсори зазору - зауваження
Сенсори зазору (ємнісні або індуктивні) можуть використовуватись для вимірювання відстані.
Їхня функція перетворення є занадто нелінійною та
діапазон занадто малий.
Сенсори зазору зазвичай використовуються як перемикачі (для індикації, коли потрібна відстань
досягнута).
Індуктивні сенсори можуть мати електричний вихід.
Часто індуктор є частиною генератора (наприклад, LC-генератора).
Індуктивні сенсори
Вихрові сенсори струму для NDT
Вихрові сенсори струму для NDT
Вимірювання позиції та
переміщення
Позиція та переміщення зазвичай розуміють як вимірювання точної
відстані від точки, або переміщення одної точки відносно іншої.
Такі вимірювання вимагають точності та лінійності функції перетворення.
Для цих вимірювань використовують
сенсори змінної індуктивності.
Магнітний опір
Магнітний опір визначається як:
R = |
L |
|
|
|
1 |
|
|
||||||
|
|
|||||
S |
|
|
|
H |
||
|
|
|||||
Опір є меншим при короткому магнітному шляху, та більшим при великій магнітній проникності.
Опір залежить від індуктивності через проникність, зменшення опору спричиняє збільшенню індуктивності.
Зазвичай, опір котушки можна змінити за допомогою добавлення пролому в магнітний шлях.
Сенсори з рухомим ядром
Простий метод зміни індуктивності котушки
єрухоме ядро:
Чим дальше ядро є в котушці, тим меншим є
опір, і більшою є зміна індуктивності.
Сенсори даного типу називаються сенсорами лінійної зміни індуктивності (лінійність тут
означає, що рух є лінійним).
Індуктивність встановлюється позицією ядра.
Те ж саме можна використати для вимірювання
сили, тиску, або чого-небудь, що може лінійно
переміщуватись.
