Đầu dò cảm ứng là loại tự tạo, nếu không thì là loại đầu dò thụ động. Loại đầu tiên như tự tạo sử dụng nguyên tắc cơ bản máy phát điện . Nguyên tắc của máy phát điện là khi chuyển động giữa vật dẫn cũng như từ trường tạo ra điện áp trong nhạc trưởng . Chuyển động giữa vật dẫn và trường có thể được cung cấp bởi các phép biến đổi trong phép đo. Bộ chuyển đổi cảm ứng (điện cơ) là một thiết bị điện được sử dụng để chuyển đổi chuyển động vật lý thành biến đổi trong điện cảm. Bài viết này thảo luận về bộ chuyển đổi cảm ứng, các loại đầu dò , nguyên lý làm việc và các ứng dụng của nó
Các loại đầu dò cảm ứng
Có hai loại đầu dò cảm ứng có sẵn như cuộn cảm đơn giản và cảm kháng lẫn nhau hai cuộn dây. Ví dụ tốt nhất về đầu dò cảm ứng là LVDT. Vui lòng tham khảo liên kết này để biết về mạch chuyển đổi cảm ứng làm việc và những ưu nhược điểm của nó như LVDT (biến áp vi sai tuyến tính).
đầu dò quy nạp
1). Điện cảm đơn giản
Trong loại đầu dò cảm ứng này, một cuộn dây đơn đơn giản được sử dụng làm đầu dò. Khi phần tử cơ học có độ dịch chuyển cần tính toán được di chuyển, thì nó sẽ thay đổi độ thấm của đường thông lượng được tạo ra từ mạch. Nó điều chỉnh độ tự cảm của mạch cũng như đầu ra tương đương. Mạch o / p có thể được điều chỉnh trực tiếp so với giá trị đầu vào. Do đó, trực tiếp nó cung cấp van của tham số sẽ được tính toán.
2). Điện cảm lẫn nhau hai cuộn dây
Trong loại đầu dò này, có hai cuộn dây khác nhau được bố trí. Trong cuộn sơ cấp, kích từ có thể được tạo ra với nguồn điện bên ngoài, trong khi ở cuộn tiếp theo, đầu ra có thể đạt được. Cả đầu vào cơ học cũng như đầu ra đều tỷ lệ thuận.
Nguyên lý làm việc của đầu dò cảm ứng
Nguyên tắc hoạt động của bộ chuyển đổi cảm ứng là cảm ứng của vật liệu từ tính. Cũng giống như điện trở của dây dẫn điện, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Cảm ứng của vật liệu từ tính có thể phụ thuộc vào các biến số khác nhau như độ xoắn của cuộn dây trên vật liệu, kích thước của vật liệu từ tính và độ từ thông của từ thông.
quy nạp-đầu dò-làm việc
Các vật liệu từ tính được sử dụng trong các đầu dò trong đường truyền của thông lượng. Có một số khoảng cách không khí giữa chúng. Sự thay đổi độ tự cảm của đoạn mạch có thể xảy ra do sự thay đổi khe hở không khí. Trong hầu hết các đầu dò này, nó chủ yếu được sử dụng để thiết bị hoạt động bình thường. Bộ chuyển đổi cảm ứng sử dụng ba nguyên tắc làm việc bao gồm các nguyên tắc sau.
- Thay đổi độ tự cảm
- Thay đổi điện cảm lẫn nhau
- Sản xuất hiện tại xoáy
Thay đổi độ tự cảm
Chúng ta biết rằng độ tự cảm của cuộn dây có thể được suy ra bởi
L = N2 / R
Trong đó ‘N’ là số vòng xoắn của cuộn dây
‘R’ là điện trở của mạch từ
Sự miễn cưỡng ‘R’ có thể được suy ra bởi phương trình sau
R = l / µA
Do đó, phương trình điện cảm có thể trở thành như sau
L = N2 µA / l
Ở đâu
A = Đây là diện tích mặt cắt ngang của Coil
l = Chiều dài của cuộn dây
µ = Độ thấm
Chúng ta biết rằng hệ số dạng hình học G = A / l, khi đó phương trình điện cảm sẽ trở thành như sau.
L = N2 µG
Độ tự cảm thay đổi bằng sự thay đổi số vòng xoắn, hệ số dạng hình học ‘G’ và độ từ thẩm ‘µ’.
Ví dụ, nếu một số dịch chuyển có khả năng làm thay đổi các yếu tố trên, thì nó có thể được tính trực tiếp theo độ tự cảm.
Thay đổi điện cảm lẫn nhau
Ở đây các bộ biến đổi hoạt động trên nguyên tắc thay đổi độ tự cảm lẫn nhau. Nó sử dụng một số cuộn dây cho mục đích biết. Các cuộn dây này bao gồm độ tự cảm của chúng được chỉ định bằng L1 & L2. Cảm kháng chung giữa hai cuộn dây này có thể được suy ra bằng phương trình sau.
M = √ L1. L2
Do đó điện cảm thông thường bị thay đổi bởi tự cảm không ổn định, nếu không thì thông qua ghép nối không ổn định của hệ số ‘K’. Ở đây, hệ số ghép chủ yếu phụ thuộc vào hướng & khoảng cách giữa hai cuộn dây. Do đó, dịch chuyển có thể được đo bằng cách cố định một cuộn dây và làm cho cuộn dây thứ cấp có thể di chuyển được. Cuộn dây này có thể di chuyển nhờ nguồn điện mà độ dịch chuyển của nó được tính toán. Sự thay đổi độ tự cảm lẫn nhau có thể do sự thay đổi của khoảng cách ghép hệ số dịch chuyển. Sự thay đổi điện cảm lẫn nhau này được điều chỉnh bằng phép đo và dịch chuyển.
Sản xuất hiện tại xoáy
Bất cứ khi nào tấm chắn dẫn điện được đặt gần cuộn dây mang AC (dòng điện xoay chiều) , thì dòng điện hiện tại có thể được tạo ra bên trong tấm chắn được gọi là “EDDY CURRENT”. Loại nguyên tắc này được sử dụng trong các đầu dò cảm ứng. Khi một tấm dẫn điện được bố trí gần cuộn dây mang điện xoay chiều thì dòng điện xoáy sẽ được tạo ra trong tấm. Tấm mang dòng điện xoáy sẽ tạo ra từ trường riêng của chúng có tác dụng chống lại từ trường của tấm. Vì vậy từ thông sẽ bị giảm.
Khi một cuộn dây được đặt gần cuộn dây mang điện xoay chiều, một dòng điện chạy có thể được tạo ra bên trong nó, từ đó tạo ra từ thông riêng để giảm từ thông của cuộn dây mang dòng điện và do đó độ tự cảm của cuộn dây sẽ bị thay đổi. Ở đây, cuộn dây được bố trí gần tấm hơn khi đó dòng điện xoáy cao sẽ được tạo ra cũng như độ tự cảm của cuộn dây giảm cao. Do đó, bằng cách thay đổi khoảng cách giữa cuộn dây và tấm, độ tự cảm của cuộn dây sẽ thay đổi. Nguyên tắc như thay đổi khoảng cách của cuộn dây hoặc tấm với sự trợ giúp của đại lượng đo có thể được sử dụng trong các phép đo dịch chuyển.
Ứng dụng đầu dò cảm ứng
Các ứng dụng của các đầu dò này bao gồm những điều sau đây.
- Ứng dụng của các đầu dò này được tìm thấy trong Cảm biến tiệm cận để đo vị trí, bàn di chuột, chuyển động động, v.v.
- Chủ yếu các đầu dò này được sử dụng để phát hiện loại kim loại, để tìm các bộ phận bị mất, nếu không sẽ đếm các đối tượng.
- Các đầu dò này cũng được áp dụng để phát hiện chuyển động của thiết bị bao gồm băng tải và gầu nâng, v.v.
Ưu điểm và nhược điểm của đầu dò cảm ứng
Các ưu điểm của đầu dò cảm ứng bao gồm những điều sau đây.
- Độ nhạy của đầu dò này cao
- Hiệu ứng tải sẽ bị giảm.
- Mạnh mẽ chống lại số lượng sinh thái
Những nhược điểm của đầu dò quy nạp bao gồm những điều sau đây.
- Phạm vi hoạt động sẽ bị giảm do các tác dụng phụ.
- Nhiệt độ làm việc phải dưới nhiệt độ Curie.
- Nhạy cảm với từ trường
Vì vậy, đây là tất cả về Bộ chuyển đổi cảm ứng hoạt động trên nguyên tắc thay đổi điện cảm do bất kỳ thay đổi đáng kể nào trong phạm vi giá trị được tính toán. Ví dụ, một LVDT là một loại đầu dò cảm ứng, được sử dụng để tính độ dịch chuyển của biến thiên điện áp giữa hai điện áp thứ cấp của nó, không là gì khác ngoài kết quả cảm ứng do sự thay đổi từ thông của cuộn thứ cấp bởi sự dịch chuyển của thanh sắt.
