Электромагнитные измерительные преобразователи

Индуктивные преобразователи. Принцип действия индуктивных преобразователей основан на преобразовании входной величины в соответствующее изменение индуктивности за счет изменения параметров магнитной цепи. Измерительные цепи с индуктивными преобразователями должны содержать источник питания.
Конструкции наиболее распространенных индуктивных преобразователей показаны на рис. 6.5. В преобразователе, показанном на рис. 6.5, а, малый воздушный зазор 8₃ изменяется вследствие перемещения части магнитопровода под воздействием измеряемой величины. В реальных преобразователях такого типа перемещение подвижной части обычно не превышает 10 мм. В преобразователе с разомкнутым магнитопроводом, представляющим собой катушку со стальным сердечником (рис. 6.5, б), рабочее перемещение может достигать 100 мм. В преобразователе, показанном на рис. 6.5, в, индуктивность зависит от магнитного сопротивления воздушного зазора, изменяемого подвижным немагнитным сердечником. Выбирая форму сердечника, можно получить любую зависимость индуктивности от перемещения сердечника. Такие преобразователи применяют для измерения углов до 180°.
Процессы, происходящие в индуктивном преобразователе при воздействии измеряемой величины х, могут быть представлены в виде связи: х —> 5₃ —> R_M —> ц —> L —> Z.
Изменение зазора (или положения сердечника) магнитной цепи преобразователя 8₃ оказывает влияние на магнитное сопротивление R_M, которое связывает значение воздушного зазора (входящего в длину магнитопровода /) и магнитную проницаемость р зависимостью

где (li₀— магнитная проницаемость воздуха; S — площадь поперечного сечения магнитопровода.

Рис. 6.5. Конструкции индуктивных преобразователей неэлектрических величин:
а — с воздушным зазором; б — с разомкнутым магнитопроводом; в — с подвижным немагнитным сердечником; г...е — аналогичных дифференциальных преобразователей
Индуктивность преобразователя определяется отношением полного потокосцепления к силе тока в катушке: