Сила і струм

Для довгих паралельних провідників, довжиною L сила взаємодії is: F = BIL

Для інших випадків відношення є більш складним, проте сила є пропорційною B, I тa L.

Простий провідник, по якому тече струм, буде

притягуватись або відштовхуватись постійним магнітом.

Ці принципи є основою для магнітної актюації.

Сила може бути дуже велика, так як B, I та L можна контролювати і вони можуть бути достатньо великими.

Індуктивні сенсори

Воснові лежать два феномени:

Індуктивність котушки та зміна індуктивності спричиняється різними явищами (відстанню,

матеріалом, розмірами і т.д.)

Струм індукується в провіднику.

Індуктивність є властивістю магнітного приладу так само як ємність є властивістю електричного

приладу.

Зазвичай асоціюється з котушкою та провідником

Індуктивність може бути створена зміною майже будь-яких фізичних властивостей матеріалу

Індуктивність

Визначається як відношення потоку і струму, що спричинений:

Індуктивність не залежить від струму, оскільки залежить від струму.

Всі магнітні прилади мають індуктивність, проте, в основному, вона асоціюється з котушками.

Індуктивність

Два типи індуктивності:

1. Само-індуктивність: відношення між потоком,

створеним колом (провідником або котушкою), та напругою що створює потік. Зазвичай позначається як Lii.

2. Взаємо-індуктивність: відношення між потоком, що створений колом i в колі j та струмом в колі i.

Позначається Mij.

Взаємо-індуктивність існує між будь-якими двома колами поки існує магнітне поле (потік), що з’єднує кола.

Це з’єднання може бути великим (щільно з’єднані кола) або малим (вільно з’єднані кола).

Само- та взаємо-індуктивність

Індуктори та трансформатори

Котушка також називається індуктором

Трансформатори роблять з двох або більше котушок, з’єднаних між собою взаємо-індуктивністю

Багато сенсорів є певним типом

трансформатора

Трансформатори є приладами змінної напруги

Трансформатор

Головне та доповняльне коло

Магнітна траєкторія потоку (закрита або відкрита)

Відношення трансформації N1/N2

Трансформатор

Змінна напруга прикладена до одного кола

(котушки) створює напругу в іншому колі.

Весь потік створений котушкою 1 діє на котушку 2 через магнітне коло. Напруга та струм взаємозалежні (А = N1/N2)

Трансформатор

Трансформатор зазвичай розуміють як щільно

з’єднаний трансформатор (весь потік проходить через обидва кола)

Вільно з’єднані трансформатори:

Лише частина потоку, створена одною котушкою

проходить через іншу

Магнітна траєкторія є відкритою

Даний тип має більш широке коло застосування

Індуктивні сенсори - головне

Більшість індуктивних сенсорів базуються принципах на

само-індуктивності, взаємо-індуктивності або

трансформації.

Індукторам потрібен струм для вимірювання (пасивні прилади)

Початкове магнітне поле є заданим – сенсори можуть

вимірювати зміну магнітного поля.

Найбільш загальною величиною вимірювання є позиція,

переміщення та склад матеріалу.

Індуктивність та індукцію в основному вимірюють неявно.