Induktív jelátalakító: Működés és alkalmazásai

Az olyan eszközt, amely az egyik energiát egy másik formává tudja átalakítani, átalakítónak nevezzük. Ez azt jelenti, hogy a jelátalakító képes az egyik formájú jelet egy másik formává alakítani. Ezeket főként automatizálási, mérési és vezérlőrendszerekhez használják, mivel az elektromos jelet fizikai mennyiségekké kell alakítani, például erő, nyomaték, mozgás stb. A jelátalakító lehet elektromos vagy mechanikus. Az elektromos jelátalakító képes a fizikai energiát elektromos energiává alakítani. A mechanikus átalakító képes az elektromos energiát mechanikai energiává alakítani. Ez a cikk egy induktív átalakítót ír le, amely egy elektromos átalakító. Mi az induktív átalakító? Meghatározás: Az elektromágneses indukció vagy transzdukciós mechanizmus elvén működő átalakítót induktív átalakítónak nevezzük. Az öninduktivitás vagy a kölcsönös induktivitás változtatható a szükséges fizikai mennyiségek mérésére, mint például az elmozdulás (forgó vagy lineáris), az erő, a nyomás, a sebesség, a nyomaték, a gyorsulás stb. Ezeket a fizikai mennyiségeket mérési mennyiségként jegyezzük fel. A Linear Variable Differential Transducer (LVDT) egy példa az induktív átalakítóra. LVDT használatával az elmozdulást a tekercsben a mag egyirányú mozgatása által indukált feszültségben mérjük. Az induktív jelátalakító típusai Az induktív jelátalakítók lehetnek passzív típusúak vagy öngeneráló típusúak. A fordulatszámmérő az öngeneráló induktív átalakító példája. Az LVDT egy példa a passzív típusú induktív átalakítóra. Az induktív jelátalakítók két típusra oszthatók. Az ilyen típusú jelátalakítókban egyetlen tekercset használnak a szükséges paraméter mérésére. Az elmozdulás változása megváltoztatja az áramkörben keletkezett fluxus permeabilitását, a tekercs induktivitásának és a kimenetnek a változását eredményezi. A kimenet a mérendő mennyiségben kalibrálható. Az alábbiakban egy egyszerű induktivitású áramkör látható. Az egy induktivitású típus ismét két típusra oszlik.Egyszerű induktivitás típusa egy tekercs induktivitás típusa Az áramkör armatúrájának mozgatásakor a mágneses anyagok közötti légrés és az áramkörben keletkező fluxus permeabilitása megváltozik. Ez az induktivitás változását eredményezi az áramkörben. Ezt a típust főleg az objektumok számának számlálására használják. Az egytekercses induktivitású típus áramköre az alábbiakban látható.Hallow Coil induktív típusú áramkörA mágneses mag a hallow anyag belsejében mozgatható, amelyen egy tekercs van a hallow mágneses anyag köré tekercselve A kimenet arányos a bemenettel és kalibrálható a mért nagyság szempontjából. A légrés dönti el a tekercsek mágneses tere és a fluxuskapcsolat változását.Kölcsönös induktivitás-átalakítók (két tekercs)Ebben a típusban két tekercset használnak kölcsönös indukcióra. Az egyik a gerjesztés generálására, a másik a kimenetre. A két tekercs közötti feszültségkülönbség az armatúra mozgásától függ. Ha az armatúra helyzetét a mozgatható mechanikus elemhez csatlakoztatva megváltoztatjuk, akkor az induktivitás megváltozik. Az armatúra és a mágneses anyag közötti légrés, valamint a tekercsben indukált feszültség az armatúra helyzetének változásától függ. Ezt a típust differenciális kölcsönös induktív átalakítónak is nevezik.Kölcsönös induktivitás-átalakító Az induktív jelátalakító működési elve Az induktív jelátalakítók általában az egyik tekercs öninduktivitásának változása, a két tekercs kölcsönös induktivitásának változása és az örvényáram-termelés elvén működnek. A feszültségkülönbség és az induktivitás változása a tekercsek (szekunder vagy primer tekercsek) fluxusának változásából adódik. Az induktív jelátalakító működési elvét az alábbiakban ismertetjük. Az öninduktivitás változása Tekintsük a tekercs öninduktivitásának L = N2/R A tekercs reluktanciájának kifejezése: R = l/µAL = N2µA/lL = N2µGhol 'N' a fordulatok számát 'R' a mágneses áramkör reluktanciáját jelöli' μ' a tekercs permeabilitását jelenti (közeg a tekercsben és a tekercs körül) G= A/l = geometriai alaktényező 'A' egy keresztmetszeti terület A tekercs hossza'l' a tekercs hosszát jelenti A fenti egyenletekből megfigyelhető, hogy az öninduktivitás változtatható vagy változtatható a tekercs menetszámának, geometriai alaktényezőjének vagy permeabilitásának változtatásával. Az elmozdulás lehet közvetlenül az induktivitás szempontjából mérve a fenti paraméterek bármelyikének megváltoztatásával (fordulatok, alaktényező, permeabilitás). A műszert a mért érték függvényében is kalibrálhatjuk. Kölcsönös induktivitás változása Az induktív jelátalakítók több tekercs kölcsönös induktivitásának elvén is.A két tekercset tekintjük, amelyek öninduktivitása L1 és L2A tekercsek kölcsönös induktivitását,M = K √L1L2Ahol 'K' a csatolási együtthatót jelöli. Így a kölcsönös induktivitás megváltoztatható az egyes tekercsek öninduktivitásának változtatásával vagy a csatolási együttható megváltoztatásával. A K tényező a tekercsek távolságától és tájolásától függ. Az elmozdulás méréséhez az egyik tekercset rögzítették, a másik tekercset pedig egy mozgatható tárgyhoz kell csatlakoztatni. A tárgy mozgásával a K tényező megváltozik, ami a tekercsekben a kölcsönös induktivitás változását eredményezi. Ez a változás az elmozdulás szempontjából kalibrálható egy műszerhez.Örvényáram termelésAz induktív átalakító örvényáram-termelése a tekercs közelében elhelyezett vezetőképes lemez megváltoztatásával változtatható. Ha a vezetőképes lemezt a váltakozó áramot hordozó tekercs közelébe helyezzük, örvényáramok indukálódnak a lemezben, amely saját mágneses térrel hat a tekercsre. A keringő áramot hordozó vezetőképes lemezt örvényáramnak nevezzük. Ha a vezetőlemezt a tekercshez közelítjük, akkor az örvényáram saját mágneses fluxusával keletkezik, ami csökkenti a tekercs mágneses fluxusát és induktivitását. A tekercs és a vezetőlemez közötti távolság csökkenésével nagyobb örvényáramok keletkeznek, és a tekercs induktivitása csökken, és fordítva. Így az induktivitás változása a vezetőlemez mozgatásával mérhető. Ez a változás kalibrálható az elmozdulásnak nevezett fizikai mennyiség mérésére egy műszerben. Az induktív jelátalakító előnyei/hátrányai Az induktív jelátalakító előnyei a következők: Az induktív átalakítók bármilyen környezeti körülmény között működhetnek, mint például páratartalom és magas hőmérséklet. Ezek ipari környezetben is nagy teljesítményt nyújthatnak. Nagy pontosságúak, stabil működési tartományuk jó élettartammal. Ipari alkalmazásokban nagy kapcsolási sebességgel üzemeltethetők. Az ilyen típusú jelátalakítók széles tartományban üzemeltethetők különféle alkalmazásokban. az induktív jelátalakító a következőket tartalmazza.Az induktív jelátalakító működési és működési tartománya a felépítéstől és a hőmérsékleti viszonyoktól függ.Függ a tekercs mágneses terétől.Az induktív átalakító alkalmazásai Az induktív jelátalakítókat a,Közelségérzékelőkben használják helyzet, dinamikus mozgás mérésére, érintőpadok stb. Fémek és hiányzó alkatrészek észlelése Tárgyak számának számlálása.GyorsulásmérőkLineáris és Rotációs MotorGalvanométerekLVDT és RVDTPNyomás- és légáramlás érzékelőkElektroaktív polimerek PotenciálmérőkMikro-elektro-mechanikus rendszerekTápellátású generátorok stb. a th e induktív átalakító – meghatározás, típusok, működési elv, alkalmazások, előnyök és hátrányok.

Is Read:
Mi az ellenálló átalakító - működés és alkalmazásai

Hagyjon üzenetet 

Név *

E-mail *

WhatsApp/Viber

Székhely

Kód

Üzenet

 

Üzenetlista