Индукционные преобразователи. Измерение скорости перемещения

Индукционные преобразователи основаны на использовании явления электромагнитной индукции.

Согласно закону электромагнитной индукции ЭДС в контуре , где - потокосцепление с контуром. Таким образом выходной величиной индукционного преобразователя является ЭДС, а входной скорость изменения потокосцепления.

В общем случае индукционный преобразователь представляет собой катушку с сердечником которая характеризуется некоторым обобщенным параметром Y и ЭДС в которой может индуктироваться как в результате изменения внешнего магнитного поля, так и в результате изменения во времени параметра Y преобразователя.

Если преобразователь находится в однородном магнитном поле с индукцией В то в его обмотке имеющей витков наводится ЭДС

(1).

Обобщенный параметр Y преобразователя определяется выражением

, является функцией четырех частных параметров:

- угол между магнитной осью преобразователя совпадающей с нормалью к плоскости обмотки и вектором магнитной индукции,

- площадь поперечного сечения катушки,

- магнитная проницаемость среды в единицах ,

- коэффициент размагничивания сердечника, определяемый формой и соотношением размеров сердечника.

Наименьший коэффициент размагничивания имеет торроид.

Обычно в преобразователе изменяется один из параметров при постоянном значении основных.

Для катушек без сердечников (без и ) преобразования упрощаются и для основных видов преобразователей сводятся к следующим:

а) для неподвижной катушки в переменном магнитном поле ,

;

б) для катушки вращающейся с частотой в постоянном магнитном поле с индукцией

в) для контура отдельные участки которого линейно перемещаются в магнитном поле изменяя площадь потокосцепления с контуром.

, где - путь, - скорость подвижного участка.

г) для отрезка длинной движущегося в однородном магнитном поле со скоростью так, что направление векторов взаимно перпендикулярны:

.

Индукционные преобразователи широко применяются для измерения параметров магнитных полей, частоты вращения, параметров вибрации и сейсмических колебаний, расхода жидких веществ.