Системы автоматизации производства и ремонта вагонов. Волошко Г.П - 11 стр.

UptoLike

11
Но, так как R
δ
>> R
м.ст.
, то:
L w² / R
δ
= μ
0
·· S / (2δ), (1.12)
т.е. индуктивность катушки обратно пропорциональна величине воздушного зазора. Ес-
ли принять R
к
и х
к
= ω · L – активное и индуктивное сопротивление катушки, а R
н
и x
н
-
активное и индуктивное сопротивление нагрузки.
Обычно х
к
>> R
к
, а сопротивление нагрузки мало по сравнению с сопротивлением
катушки, откуда напряжение на выходе датчика:
U
вых
2 U
1
· R
н
· δ / ( ω · w² · μ
0
· S) = kδ. (1.13)
При принятых допущениях статическая характеристика U
вых
= φ(δ) индуктивного датчика
будет линейной. Отклонение ξ характеристики от линейного закона возможны при ма-
лых δ (влияние сопротивления R
м.ст.
) и при больших δ (возрастают потоки рассеяния).
Индуктивные датчики с переменной величиной воздушного зазора применяют для
измерения перемещений порядка 0…1 мм, для измерения перемещений 5...8 мм приме-
няют индуктивные датчики с переменной площадью, а для измерения перемещений до
50 мминдуктивные датчики плужерного типа. Все эти датчики являются слабочувст-
вительными при малых перемещениях
и однотактными, т.е. нереагирующими на измене-
ния знака входной величины.
Отмеченные недостатки отсутствуют у двухтактных (реверсивных) индуктивных
датчиков, обычно включаемых по дифференциальной или мостовой схемам (рис. 1.9).
Рис. 1.9. Двухтактный индуктивный датчик
Изображенный дифференциальный индуктивный датчик (ДИД) при среднем положении
якоря (δ' = δ'') обеспечивает одинаковую индуктивность катушек, что дает равенство тока
в катушках (I
1
= I
2
) и равенство нулю выходного напряжения:
J
вых.
= (I
1
– I
2
) Z
н
= 0 . (1.14)
Перемещения якоря в любую из сторон соответствующим образом изменяет индук-
тивность катушек, приводит к неравенству тока в катушках и к появлению напряжения
на выходе.
Дифференциальнотрансформаторные датчики применяют для измерения малых
перемещений. Индуктивные датчики являются безынерционными элементами автомати-
ки при условии, что частота входного сигнала изменяется во много раз
медленнее по
сравнению с частотой источника питания.