Индуктивные и магнитные датчики. ЛРДТ и ПРДТ

Основные достоинства:

- магнитное поле может проникать через все неметаллические материалы без потери точности расстояния до объекта, которое будет определено мгновенно;

- работают в суровых условиях окружающей среды и нестрашна коррозия, так как датчики покрывают инертными материалами не влияющих на магнитное поле.

Некоторые датчики перемещения используют принцип электромагнитной индукции. При движении объекта меняется магнитный поток, это изменение потока можно преобразовать в напряжение. В индуктивных датчиках для изменения сопротивления магнитного контура используют ферромагнитные материалы – преобразователи магнитного сопротивления.

Индукционные преобразователи состоят из двух катушек.

Рисунок – Принципиальная схема ЛРДТ

На первичную катушку подается переменное опорное напряжение U_ref, которое индукцирует переменное напряжение U_out и зависит от величины потока между двумя катушками.

Способы изменение сцепления:

1) Перемещение объектов из ферромагнитного материала внутри магнитного контура приводит к изменению магнитного сопротивления между катушками, что вызывает изменение потока сцепления.

2) Физическое перемещение одной катушки относительно другой.

ЛРДТ – это трансформатор с механически управляемым сердечником. На его первичную обмотку подается синусоидальное, постоянное напряжение, а на вторичной обмотке индуцируется переменное напряжение.

В цилиндрическое отверстие между катушками вставляется сердечник из ферромагнитного материала, при этом сердечник не касается обмоток катушек. Две вторичных обмотки включены в противофазе. Когда сердечник расположен в центре трансформатора выходные сигналы вторичных катушек взаимно уничтожают друг друга, а на выходе трансформатора нет напряжения. Перемещение сердечника в сторону от центра положения приводит к изменению магнитного потоков во вторичных обмотках. В результате разбаланса появляется выходное напряжение. Изменение магнитных потоков происходит за счет изменения магнитных сопротивления пространства между катушками. Величина потока сцепления определяется осевым положением сердечника, а выходное напряжение служит мерой перемещения. Выходной сигнал ЛРДТ показывает величину перемещения и его направление.

Достоинства ЛРДТ и ПРДТ:

1) Датчики на их основе – это бесконтактные устройства с практически нулевыми потерями на трение;

2) Обладают незначительным магнитным и механическим гистерезисом;

3) Высокая помехоустойчивость;

4) Высокая разрешаемость.

ПРДТ работают на том принципе, что и ЛРДТ за исключением вращения сердечника. ПРДТ измеряет угловые перемещения. Линейный диапазон измерений составляет ±40° с погрешностью линейности около 1%.