Индуктивные датчики. 
Автоматика

Принцип действия индуктивного датчика состоит в преобразовании перемещения подвижной части его магнитопровода в изменение индуктивности катушек. Применяется такой датчик главным образом для точных измерений малых перемещений.

Схемы конструкций простого и дифференциального индуктивных датчиков представлены на рис. 4.2, а, б.

Измеряемое перемещение предмета / вызывает перемещение подвижной части магнитопровода 2, изменение воздушного зазора бив конечном счете изменение индуктивности в обмотке 3. (В дифференциальном датчике изменяются индуктивности обеих обмоток 3.) Обмотки включены в мостовую схему переменного тока, поэтому выходной сигнал датчика — разбаланс моста пропорционален входному сигналу — перемещению.

Статическая характеристика датчика представлена на рис. 4.2, в.

Чувствительность индуктивных датчиков может достигать 10 В/мм; линейная область характеристики невелика. Индуктивным датчиком можно измерять перемещения порядка 10~⁷ м.

Рис. 4.2. Схемы конструкций простого (а) и дифференциального (б) индуктивных датчиков и их статическая характеристика (в):

1 — перемещающийся предмет; 2 — подвижная часть магнитопровода; 3 — обмотки; 4 — неподвижный магнитопровод Действие индукционного датчика основано на изменении индуктивных связей между его обмотками при смещении подвижных элементов магнитопровода. Существует много разновидностей таких датчиков, но наиболее распространен дифференциальный трансформаторный датчик (рис. 4.3). На полюсных выступах неподвижной части магнитопровода 1 такого датчика расположены обмотка возбуждения 3 и сигнальные обмотки 2 и 4, с которых снимается выходное напряжение. Измеряемое перемещение воздействует на подвижную часть магнитопровода 5.

Рис. 4.3. Схема конструкции (а) и статическая характеристика (б) индукционного трансформаторного датчика:

У — неподвижная часть магнитопровода; 2, 4 — сигнальные обмотки; 3 — обмотка возбуждения; 5 — подвижная часть магнитопровода Когда магнитопровод находится в среднем положении, магнитный поток, создаваемый катушкой J, наводит в обмотках 2 и 4 равные ЭДС; поскольку эти катушки соединены встречно, на выходе датчика сигнала в этом случае нет. При смещении подвижной части магнитопровода ЭДС в одной из сигнальных катушек увеличивается, а в другой — уменьшается, и на выходе появляется сигнал, равный разности этих ЭДС.