Induktiivisen anturin toiminta ja sen sovellukset

Induktiivisen anturin toiminta ja sen sovellukset

Induktiivinen anturi on itse generoiva tyyppi, muuten passiivinen anturi. Ensimmäinen tyyppi, kuten itsensä tuottaminen, käyttää perustavanlaatuista periaatetta sähkögeneraattori . Sähkögeneraattorin periaate on, kun johtajan liike ja magneettikenttä indusoivat jännitteen sisällä kapellimestari . Johtimen ja kentän välinen liike voidaan tuottaa muunnoksilla mitatussa. Induktiivinen anturi (sähkömekaaninen) on sähkölaite, jota käytetään fyysisen liikkeen muuntamiseen modifioivaksi induktanssin sisällä. Tässä artikkelissa käsitellään mitä induktiivinen anturi, muuntimen tyypit , toimintaperiaate ja sen sovellukset



Induktiivisen anturin tyypit

Saatavana on kahdenlaisia ​​induktiivisia antureita, kuten yksinkertainen induktanssi ja kahden kelan keskinäinen induktanssi. Paras esimerkki induktiivisesta anturista on LVDT. Katso lisätietoja tästä linkistä induktiivinen anturipiiri työskentely ja sen edut ja haitat, kuten LVDT (lineaarisesti muuttuva differentiaalimuuntaja).


induktiivinen anturi

induktiivinen anturi





1). Yksinkertainen induktanssi

Tämän tyyppisessä induktiivisessa anturissa anturina käytetään yksinkertaista yksittäistä kelaa. Kun mekaanista elementtiä, jonka siirtymä on laskettava, liikutetaan, se muuttaa virtapiirin läpäisyn, joka syntyy piiristä. Se muuttaa induktanssia piiri samoin kuin vastaava lähtö. Piiri o / p voidaan säätää suoraan tuloarvoa vastaan. Siksi se antaa suoraan laskettavan parametrin venttiilin.

2). Kahden kelan keskinäinen induktanssi

Tämän tyyppisissä antureissa on kaksi erilaista kelaa. Ensisijaisessa kelassa viritys voidaan tuottaa ulkoisella virtalähteellä, kun taas seuraavassa kelassa ulostulo voidaan saavuttaa. Sekä mekaaninen tulo että lähtö ovat verrannollisia.



Induktiivisen anturin toimintaperiaate

Induktiivisen anturin toimintaperiaate on magneettisen materiaalin induktio. Aivan kuten sähköjohtimen vastus, se riippuu useista tekijöistä. Magneettisen materiaalin induktio voi riippua erilaisista muuttujista, kuten kelan kierteistä materiaalin päällä, magneettisen materiaalin koosta ja vuon läpäisevyydestä.

induktiivinen-anturin toiminta

induktiivinen-anturin toiminta

Magneettisia materiaaleja käytetään antureissa vuon polulla. Niiden välillä on jonkin verran ilmarakoja. Piirin induktanssin muutos voi tapahtua ilmarakon muutoksen vuoksi. Useimmissa näistä antureista sitä käytetään pääasiassa instrumentin oikeaan toimintaan. Induktiivinen anturi käyttää kolmea toimintaperiaatetta, jotka sisältävät seuraavat.


  • Itseinduktanssin muutos
  • Keskinäinen induktanssimuutos
  • Pyörrevirtatuotanto

Itseinduktanssin muutos

Tiedämme, että kelan itseinduktanssi voidaan johtaa

L = N2 / R

Missä 'N' on kelan kiertymien määrä

’R’ on magneettipiirin haluttomuus

Haluttomuus R voidaan johtaa seuraavalla yhtälöllä

R = l / uA

Siten induktanssiyhtälöstä voi tulla seuraavanlainen

L = N2 uA / l

Missä

A = Se on kelan poikkileikkausala

l = kelan pituus

µ = läpäisevyys

Tiedämme, että geometrinen muotokerroin G = A / l, niin induktanssiyhtälöstä tulee seuraavanlainen.

L = N2pG

Itseinduktanssia muuttaa kiertojen lukumäärän, geometrisen muotokertoimen ‘G’ ja läpäisevyyden ’µ’ muutos.
Esimerkiksi, jos jonkinlainen siirtymä kykenee muuttamaan edellä mainittuja tekijöitä, se voidaan laskea suoraan induktanssina.

Keskinäinen induktanssimuutos

Anturit toimivat tässä keskinäisen induktanssin muutoksen periaatteella. Se käyttää useita keloja tietoonsa. Nämä kelat sisältävät itseinduktanssin, joka on merkitty L1: llä ja L2: lla. Näiden kahden käänteen yhteinen induktanssi voidaan johtaa seuraavalla yhtälöllä.

M = √ L1. L2

Siksi yleinen induktanssi muuttuu epävakaalla itseinduktanssilla muuten epävakaalla kertoimen K kytkennällä. Tässä kytkentäkerroin riippuu pääasiassa kahden kelan suunnasta ja etäisyydestä. Tämän seurauksena siirtymä voidaan mitata kiinnittämällä yksi kela ja tekemään toissijainen kela liikkuvaksi. Tämä kela voi liikkua virtalähteellä, jonka siirtymä on laskettava. Keskinäisen induktanssin muutos voi johtua siirtokertoimen kytkentäetäisyyden muutoksesta. Tätä keskinäistä induktanssimuutosta säädetään mittaamalla ja siirtymällä.

Pyörrevirtatuotanto

Aina kun johtava suojus on lähellä kelan kantajaa AC (vaihtovirta) , sitten virta voidaan indusoida suojan sisällä, joka tunnetaan nimellä 'EDDY CURRENT'. Tällaista periaatetta käytetään induktiivisissa antureissa. Kun johtava levy on järjestetty lähellä kelaa, joka kuljettaa AC: tä, levyn sisällä syntyy pyörrevirtoja. Pyörrevirtaa kuljettava levy tuottaa oman magneettikentän, joka toimii levyn magneettikenttää vastaan. Joten magneettivuo pienenee.

Koska kela sijaitsee lähellä vaihtovirtaa kuljettavaa kelaa, sen sisällä voidaan indusoida virtaava virta, joka puolestaan ​​tuottaa oman vuonsa vähentämään virtaa johtavan kelan virtausta, ja siksi kelan induktanssi muuttuu. Tässä kela on järjestetty lähemmäksi levyä, jolloin syntyy korkea pyörrevirta sekä suuri pudotus kelan induktanssissa. Näin ollen kelan ja levyn välistä etäisyyttä muuttamalla kelan induktanssi muuttuu. Periaatetta, kuten kelan tai levyn etäisyyden muuttaminen mitta-arvon avulla, voidaan käyttää siirtymämittauksissa.

Induktiiviset anturisovellukset

Näiden antureiden sovellukset sisältävät seuraavat.

  • Näiden antureiden käyttö löytyy läheisyysanturit mitata sijainti, kosketuslevyt, dynaaminen liike jne.
  • Enimmäkseen näitä antureita käytetään metallityyppien havaitsemiseen, kadonneiden osien löytämiseksi, muuten kohteet lasketaan.
  • Näitä antureita voidaan käyttää myös laitteen liikkeen havaitsemiseen, joka sisältää hihnakuljettimen ja kauhahissin.

Induktiivisen anturin edut ja haitat

Induktiivisen anturin etuja ovat seuraavat.

  • Tämän anturin herkkyys on korkea
  • Kuormitusvaikutukset vähenevät.
  • Vahva ekologisia määriä vastaan

Induktiivisen anturin haittoja ovat seuraavat.

  • Toiminta-alue pienenee sivuvaikutusten vuoksi.
  • Käyttölämpötilan tulee olla alle Curie-lämpötilan.
  • Herkkä magneettikentälle

Siten on kyse induktiivisista antureista, jotka toimivat induktanssimuutosperiaatteella johtuen merkittävistä muutoksista laskettavassa määrässä. Esimerkiksi, LVDT on eräänlainen induktiivinen anturi, jota käytetään jännitteen vaihtelun siirtymän laskemiseen sen kahden toissijaisen jännitteen välillä, jotka eivät ole muuta kuin induktiotulos, koska toissijaisen kelan virtausmuutos johtuu rautapalkin siirtymästä.