Индуктивный датчик давления

Индуктивный датчик принципиально отличается от потенциометрического вторичным преобразователем, в качестве которого в нем применяется индуктивный преобразователь перемещения в напряжение переменного тока. Индуктивные датчики давления успешно конкурируют на международном рынке из-за своей простоты, высокого выходного сигнала и надежности, особенно для измерения переменного давления в диапазоне до 1000 Гц.

Принцип действия индуктивного преобразователя основан на изменении коэффициента самоиндукции дросселя вследствие изменения воздушного зазора магнитопровода при перемещении якоря или сердечника относительно обмотки. Коэффициент самоиндукции дросселя определяется выражением

, (4.16)

где ω – число витков обмотки; R_o – магнитное сопротивление воздушного зазора; R_ж – магнитное сопротивление магнитопровода.

Из формулы (4.16) видно, что коэффициент самоиндукции зависит от трех параметров – ω, R_o и R_ж. При изменении любого параметра из этих трех меняется общее сопротивление катушки с сердечником.

В зависимости от способов изменения индуктивности и полного сопротивления катушек индуктивные преобразователи разделяются на преобразователи с переменным сопротивлением воздушного зазора, с переменным сопротивлением магнитопровода и с переменным числом витков.

Рис. 4.15. Индуктивный преобразователь перемещения: δ – зазор; 1 – сердечник; 2 – якорь	Рис. 4.16. Зависимость коэффициента самоиндукции от зазора

На рис. 4.15 представлена принципиальная схема индуктивного преобразователя с переменным воздушным зазором, а на рис. 4.16 показана его характеристика.

В мировой практике авиаприборостроения наибольшее применение нашли индуктивные преобразователи с переменным воздушным зазором различных конструкций, в том числе дифференциальные. Как и многие другие индуктивные преобразователи обрабатываются с помощью уравновешенного моста (рис. 4.18).

К положительным свойствам индуктивных датчиков относятся высокая надежность и практически неограниченная долговечность из-за отсутствия контактного трения; высокая чувствительность, что позволяет измерять перемещения до 0,001 мм. К недостатку индуктивного преобразователя следует отнести механическое воздействие его на первичный преобразователь (ЧЭ), с которым связан якорь, который может притягиваться к сердечнику.

Рис. 4.17. Индуктивный преобразователь дифференциальный	Рис. 4.18. Мостовая схема подключения индуктивных преобразователей

Лучшие образцы индуктивных датчиков давления зарубежных и отечественных фирм имеют следующие характеристики: основная погрешность ± 0,5 % от диапазона, гистерезис ± 0,1 %, рабочий диапазон частоты измерения давления 0 – 1000 Гц, масса 100 – 150 грамм, выходной сигнал 0 – 5 вольт.