Дифференциальные трансформаторы

17.04.2015
Пример такого датчика перемещений, содержащего среднюю запитываемую переменным током первичную катушку и две вторичные измерительные катушки, показан на рисунке 1.8. При перемещении ферромагнитного стержня от среднего (нулевого) положения на клеммах двух вторичных катушек индуцируется ЭДС. Обмотки вторичных катушек включены дифференциально, чтобы получалась разность ЭДС, пропорциональная смещению стержня.
Индуктосин — датчик линейных или угловых (при соответствующей конструкции) перемещений, включающий две плоские части (в случае линейного индуктосина — линейку и скользящий нониус), расположенные друг над другом, одна из которых подвижна относительно другой. Линейка состоит из последовательно связанных проводников, уложенных зигзагообразно с шагом p. Скользящий нониус также состоит из проводников, имеющих ту же форму и тот же шаг, что и линейка, но его проводники образуют две независимые системы, причем одна смещена относительно другой на (n + 0,25)р, где n — общее число проводников.
Переменный ток, протекающий через проводники линейки, индуцирует в каждом из двух контуров скользящего нониуса ЭДС, амплитуды которых представляют собой периодические функции положения нониуса с пространственным периодом, равным шагу p. При перемещении нониуса амплитуды ЭДС периодически уменьшаются до нулевого значения, потом вновь возрастают. Производя подсчет нулевых значений, можно определить путь, пройденный нониусом. С помощью известных индуктосинов можно контролировать перемещение с точностью до ±2 мкм.
В последние годы в связи с развитием импульсной (цифровой) измерительной техники широкое распространение получили энкодеры, позволяющие контролировать линейные перемещения и углы поворота. В конструкции таких устройств часто используются прозрачные диски с непрозрачными метками по периферии. Когда диск вращается, метки пересекают поток света, что фиксируется фотодатчиком. При наличии двух близко расположенных фотодатчиков можно, сопоставляя очередность их импульсов, определять направление вращения вала энкодера.
Датчики близости обеспечивают получение информации о положении объекта без механической связи с измерительным прибором. Взаимодействие объекта и датчика устанавливается посредством поля, которым может быть:
электромагнитное поле для датчиков с токами Фуко; поле магнитной индукции, в том числе с использованием эффекта Холла;
электростатическое поле.