Индуктивные датчики

Преобразуют линейное или угловое перемещение в изменение индуктивного сопротивления катушки.

Рисунок 3 – Простейший индуктивный L-датчик

, (4)

где – магнитная проницаемость воздушного зазора; – площадь поперечного сечения воздушного зазора; – воздушный зазор между якорем 1 и сердечником 2.

При изменении воздушного зазора меняется ток I за счёт изменения индуктивного сопротивления катушки. Параметры датчика стремятся рассчитать так, чтобы использовать только линейную часть зависимости тока от воздушного зазора I = f(δ).

Дифференциальный индуктивный датчик состоит из двух катушек с общим якорем, включённых встречно по отношению друг к другу

Рисунок 4 – Дифференциальный L-датчик

При среднем положении якоря L₁ = L₂ и U_вых = 0. При изменении положения якоря U_вых ≠ 0.

Мкостные датчики

Осуществляется преобразование линейного или углового перемещения рабочего механизма в изменение емкости конденсатора. На рисунке 5 изображены: 1 – подвижная пластина; 2, 3 – неподвижные пластины.

Меняя положение пластин, меняем ёмкость и соответственно напряжение U_вых

Обладают слабой чувствительностью при f=50 Гц и хорошей при f=1000 Гц и выше.

Рисунок 5 – Плоский конденсатор как емкостный датчик

(5) , где – диэлектрическая постоянная, Ф/м;

S – активная площадь конденсатора, м²;

X – расстояние между пластинами.

Используется для измерения перемещений более 1мм.

Ёмкостный датчик с угловым перемещением:

Рисунок 6 – Пластинчатый поворотный конденсатор

, (6)

где S – активная площадь конденсатора при α = 0; α – угловое перемещение, град.; d – диаметр пластин, м.

Цилиндрический ёмкостный датчик:

Рисунок 7 – Цилиндрический С-датчик

, (7)

где r_{1 ,} r₂ – радиусы внутренний и наружный цилиндров 1 и 2.