Датчики переменного магнитного сопротивления

При измерении низких давлений перемещение тонкой пластины или диафрагмы может быть небольшим. Из-за чего тензодатчик будет выдавать низкий выходной сигнал. Недостаточный для последующей его обработки. Способ решения - использование емкостного датчика. в котором отклонение диафрагмы измеряется по ее положению относительно опорной пластины, а не по напряжению внутри материала. Другой способ – применение магнитных датчиков(ПМС), которые измеряют изменение магнитного сопротивления дифференциального трансформатора, вызванного перемещением магнитной диафрагмы, возникающего вследствие воздействия на нее внешнего давления. На рис 5.11 показана модуляция магнитного потока. Конструкция, состоящая из Е-образного сердечника и катушки формирует магнитный поток, силовые линии которого проходят через сердечник, воздушный зазор и диафрагму. Магнитная проницаемость материала в 1000 раз выше проницаемости воздушного зазора. Поэтому его магнитное сопротивление всегда ниже сопротивления воздуха. В связи с этим величина индуктивности определяется величиной зазора.

На рис.5.12 показана конструкция ПМС датчика давления, в котором между 2 половинами корпуса размещается магнитно проницаемая диафрагма. Катушки покрыты специальным составом, обеспечивающим прочность системы даже при воздействии очень высоких давлений. Рабочий диапазон датчика определяется толщиной диафрагмы. Небольшие поперечные размеры камер физически защищают мембрану от чрезмерного отклонения в условиях избыточного давления. При подаче переменного тока возбуждения возникает магнитный поток, захватывающий оба сердечника, воздушные зазоры и диафрагму. В состав датчика входят два индуктивных элемента. Являющимися плечами мостовой схемы (рис. 5.11б). Когда на диафрагму действует дифференциальное давление, она отклоняется в ту или иную сторону, что приводит к пропорциональному изменению

магнитного сопротивления двух воздушных зазоров. Даже небольшое давление на диафрагму приводит к значительному изменению выходного сигнала. Намного превышающий уровень шума.

Выходной сигнал ПМС датчика пропорционален магнитному сопротивлению плечей индуктивного моста Уинстона. Индуктивность катушки определяется геометрией и количеством витков. Если в зону действия магнитного потока поместить материал, обладающий магнитной проницаемостью, часть потока уйдет туда. Что приведет к изменению собственной индуктивности катушки. При возбуждении мостовой схемы высокочастотным сигналом ее выходной сигнал модулируется по амплитуде приложением давлением. Амплитуда результирующего сигнала пропорциональна разбалансу моста, а его фаза соответствует направлению этого разбаланса. На выходе такого датчика ставят демодулятор для получения не переменного, а постоянного выходного напряжения.