е здійснюється за рахунок вимірювання параметрів, що визначає магнітне опір Zm такими параметрами м.б. геометричні розміри спеціально вводяться в магнітну ланцюг повітряних зазорів.
Тоді індуктивність або взаємна індуктивність є функцією довжини? або площі s повітряного зазору, які змінюються під дією змінною механічної величини.
Параметром, що впливає на величину магнітного опору, може служити магнітна проникність? , Яка залежить від величини механічних від напруг.
Перетворювачі, в яких вхідна механічна величина змінює магнітну проникність феромагнітного матеріалу, отримує назву магнитоупругих перетворювачів. Магнитоупругие перетворювачі м.б трансформаторами. Другу групу складають генераторні перетворювачі, в основу яких покладено закон електромагнітної індукції:
Вхідна ЕРС цих перетворювачів, званих індуктивними, пропорційна зміні магнітного потоку dФ/dt, зчіпною з витками зі котушки рухомій в постійному магнітному полі. Зміна постійного магнітного потоку м.б досягнута і при нерухомій обмотці шляхом зміни магнітного опору кола тим чи іншим способом.
Індуктивні перетворювачі знайшли широке поширення в датчиках різних механічних величин вимірювана величина яка попередньо перетворює переміщення.
Конструкції індуктивних перетворювачів переміщення вельми різноманітні, проте всі вони зводяться в основному до трьох різновидам:
- перетворювачі з переміщеної довгою повітряного зазору
- перетворювачі плунжерного типу
- перетворювачі з розподіленими параметрами
Перетворювач зі змінною довгою повітряного зазору.
Перетворювачі цього типу в основному знаходять застосування для перетворення малих переміщень та інших механічних величин, попередньо перетворених в переміщення. Повний електричний опір перетворювача, можна записати у вигляді:
Де: R- опір обмотки постійного струму.
Оскільки повне магнітне опір Zmносіт комплексний характер, то
Де: R - магнітний опір повітряного зазору.
Враховуючи, що R? =? /? 0, отримуємо:
Де:
?- Довжина повітряного зазору
? 0 - 4? * 10-7 г/м - магнітна проникність воздухаплощадь повітряногозазору.
З виразу 1 випливає, що повний опір обмотки постійному струму, для відносної зміни опору перетворювача, викликаного зміною повітряного зазору; отримаємо,
де: - відносна зміна довжини повітряного зазору
- початкове магнітне опір повітряного зазору.
З виразу 3 випливає, що при досить малих відносних змінах повітряного зазору, тобто при дуже малих переміщеннях якоря, залежність виявляється практично лінійною. При проектуванні перетворювача задана величина похибки лінійності є основним обмеженням діапазону вхідних переміщень.
На рис. 5 наведена схема індивідуального перетворювач з мінливих величиною повітряного зазору, який складається з феритного сердечника 1, котушки індуктивності 2, рухомого феритного сердечника 3, який закріплений на консолі 4.
При зміні лінійних переміщень (Р) феритових сердечник 3 переміщається вертикально, змінюючи величину повітряного зазору, що призводить до зміни індуктивності перетворювача.
В якості вимірювальної схеми для індуктивних датчиків, як правило, використовується мостова схема.
Умова рівноваги (балансу) мостової схеми можна представити у вигляді рівняння:
Так як опір, включені в кожне плече моста, є комплексними. Тоді:
Необхідно в рівняння 1 підставити значення комплексних опорів з рівнянь 5 і 6 отримаємо умову рівноваги мостової схеми, прийнявши між собою речові і уявні частини окремо.
Отримані умови рівноваги у вигляді двох рівнянь, використовувати для розрахунку опору R3 і С.
Величини опору резисторів R2 і R4 вибираються з умов максімальнойчувствітельності мостової схеми, яка забезпечується при рівності суммарнихсопротівленій усіх плечей мостової схеми.
Дано:
=71Ом=R4=2500 Ом=13 * 103 Г=11,5 * 10-3 Гц
