誘導トランスデューサの動作とその応用

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誘導型トランスデューサーは自己生成型で、それ以外の場合はパッシブ型トランスデューサーです。自己生成のような最初のタイプは、基本原理を使用します 発電機 。発電機の原理は、導体間の動きと磁場が内部の電圧を誘導するときです 指揮者 。導体とフィールドの間の動きは、測定値の変換によって提供できます。誘導トランスデューサ(電気機械)は、物理的な動きをインダクタンス内の修正に変換するために使用される電気デバイスです。この記事では、誘導トランスデューサーとは何かについて説明します。 トランスデューサーの種類 、動作原理、およびそのアプリケーション

誘導トランスデューサの種類

単純インダクタンスと2コイル相互インダクタンスの2種類の誘導トランスデューサが利用可能です。誘導トランスデューサの最良の例はLVDTです。について知るためにこのリンクを参照してください 誘導トランスデューサ回路 作業とその長所と短所など LVDT(線形可変差動変圧器)。




誘導トランスデューサ

誘導トランスデューサ

1)。単純なインダクタンス

このタイプの誘導トランスデューサでは、単純なシングルコイルがトランスデューサとして使用されます。変位を計算する機械要素を動かすと、回路から生成される磁束経路のパーミアンスが変化します。のインダクタンスを変更します 回路 同等の出力と同様に。回路のo / pは、入力値に対して直接調整できます。したがって、直接、計算されるパラメータのバルブを提供します。



2)。 2コイル相互インダクタンス

このタイプのトランスデューサーには、2つの異なるコイルが配置されています。一次コイルでは、外部電源で励起を生成できますが、次のコイルでは出力を得ることができます。機械的入力と出力の両方が比例します。

誘導トランスデューサの動作原理

誘導トランスデューサの動作原理は、磁性材料の誘導です。導体の抵抗と同じように、それはさまざまな要因に依存します。磁性材料の誘導は、材料上のコイルのねじれ、磁性材料のサイズ、磁束の透磁率などのさまざまな変数に依存する可能性があります。

誘導トランスデューサー動作

誘導トランスデューサー動作

磁性材料は、磁束経路のトランスデューサーで使用されます。それらの間にいくらかのエアギャップがあります。回路インダクタンスの変化は、エアギャップの変化によって発生する可能性があります。これらのトランスデューサーのほとんどでは、主に機器を適切に動作させるために使用されます。誘導トランスデューサは、次の3つの動作原理を使用します。


  • 自己インダクタンスの変化
  • 相互インダクタンスの変化
  • 渦電流生産

自己インダクタンスの変化

コイルの自己インダクタンスは次の式で導き出すことができます。

L = N2 / R

ここで、「N」はコイルのねじれ数です。

「R」は磁気回路の磁気抵抗です

磁気抵抗「R」は、次の式で導出できます。

R = l / µA

したがって、インダクタンスの式は次のようになります。

L = N2 µA / l

どこ

A =コイルの断面積です

l =コイルの長さ

µ =透磁率

幾何学的形状係数G = A / lであることがわかっている場合、インダクタンスの式は次のようになります。

L = N2 µG

自己インダクタンスは、ねじれの数、幾何学的形状係数「G」、透磁率「µ」の変化によって変化します。
たとえば、ある変位が上記の要因を変えることができる場合、それはインダクタンスの観点から直接計算することができます。

相互インダクタンスの変化

ここで、トランスデューサは相互インダクタンスの変化の原理に基づいて動作します。それは知る目的でいくつかのコイルを使用します。これらのコイルには、L1とL2で示される自己インダクタンスが含まれています。これら2つのねじれに共通するインダクタンスは、次の式で求めることができます。

M =√L1。 L2

したがって、一般的なインダクタンスは、不安定な自己インダクタンスによって変化します。そうでない場合は、係数「K」の不安定な結合によって変化します。ここで、結合係数は主に2つのコイル間の方向と距離に依存します。その結果、1つのコイルを固定して2次コイルを可動にすることで変位を測定できます。このコイルは、変位を計算する電源によって移動できます。相互インダクタンスの変化は、変位係数の結合距離の変化によって引き起こされる可能性があります。この相互インダクタンスの変化は、測定と変位によって調整されます。

渦電流生産

導電性シールドがコイルを運ぶコイルの近くにあるときはいつでも AC(交流) 、次に、「渦電流」として知られている電流の流れをシールド内に誘導することができます。この種の原理は、誘導トランスデューサで使用されます。 ACを運ぶコイルの近くに導電性プレートを配置すると、プレート内に渦電流が発生します。渦電流を運ぶプレートは、プレートの磁場に逆らって働く独自の磁場を生成します。そのため、磁束が減少します。

コイルがACを運ぶコイルの近くに配置されているため、流れる電流がその中に誘導され、それが独自の磁束を生成して、電流を運ぶコイルの磁束を減少させるため、コイルのインダクタンスが変化します。ここでは、コイルがプレートの近くに配置されているため、高い渦電流が生成され、コイルのインダクタンス内で大きな降下が発生します。したがって、コイルとプレートの間の距離を変えることにより、コイルのインダクタンスが変わります。測定量の助けを借りてコイルまたはプレートの距離を変更するような原理は、変位の測定内​​で使用できます。

誘導トランスデューサアプリケーション

これらのトランスデューサの用途には、次のものがあります。

  • これらのトランスデューサーのアプリケーションは、 近接センサー 位置、タッチパッド、動的な動きなどを測定します。
  • ほとんどの場合、これらのトランスデューサーは、金属の種類を検出するために使用され、紛失した部品を見つけるために使用されます。それ以外の場合は、オブジェクトをカウントします。
  • これらのトランスデューサは、ベルトコンベヤやバケットエレベータなどを含む装置の動きを検出するためにも適用できます。

誘導トランスデューサの長所と短所

誘導トランスデューサの利点は次のとおりです。

  • このトランスデューサーの応答性は高いです
  • 負荷の影響が軽減されます。
  • 生態学的量に強い

誘導トランスデューサの欠点は次のとおりです。

  • 副作用により動作範囲が狭くなります。
  • 使用温度はキュリー温度以下である必要があります。
  • 磁場に敏感

したがって、これはすべて、計算される量の範囲内で大きな変化があるため、インダクタンス変化の原理に基づいて動作する誘導トランスデューサに関するものです。例えば、 LVDT は誘導トランスデューサの一種で、2つの二次電圧間の電圧変動の変位を計算するために使用されます。これは、鉄棒の変位による二次コイルの磁束の変化による誘導結果に他なりません。