Ο επαγωγικός μορφοτροπέας είναι ο αυτοπαραγωγός τύπος, διαφορετικά ο παθητικός μορφοτροπέας. Ο πρώτος τύπος όπως η αυτοπαραγωγή χρησιμοποιεί την αρχή του θεμελιώδους ηλεκτρική γεννήτρια . Η αρχή της ηλεκτρικής γεννήτριας είναι όταν μια κίνηση μεταξύ αγωγού καθώς και μαγνητικού πεδίου προκαλεί τάση μέσα ο αγωγός . Η κίνηση μεταξύ του αγωγού και του πεδίου μπορεί να τροφοδοτηθεί με μετασχηματισμούς στο μετρούμενο. Ένας επαγωγικός μετατροπέας (ηλεκτρομηχανικός) είναι μια ηλεκτρική συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της φυσικής κίνησης σε τροποποίηση εντός της επαγωγής. Αυτό το άρθρο περιγράφει τι είναι ένας επαγωγικός μορφοτροπέας, τύποι μορφοτροπέα , αρχή λειτουργίας και τις εφαρμογές της
Τύποι επαγωγικού μορφοτροπέα
Υπάρχουν δύο είδη επαγωγικών μορφοτροπέων όπως η απλή επαγωγή και η αμοιβαία επαγωγή δύο πηνίων. Το καλύτερο παράδειγμα ενός επαγωγικού μορφοτροπέα είναι το LVDT. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να μάθετε επαγωγικό κύκλωμα μετατροπέα εργασίας και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της, όπως LVDT (γραμμικός μεταβλητός διαφορικός μετασχηματιστής).
επαγωγικός-μορφοτροπέας
1). Απλή επαγωγή
Σε αυτόν τον τύπο επαγωγικού μορφοτροπέα, χρησιμοποιείται ως απλός ένας απλός πηνίο. Όταν το μηχανικό στοιχείο του οποίου η μετατόπιση πρόκειται να υπολογιστεί μετακινηθεί, τότε θα αλλάξει την διαπερατότητα της διαδρομής ροής που παράγεται από το κύκλωμα. Τροποποιεί την αυτεπαγωγή του το κύκλωμα καθώς και την ισοδύναμη έξοδο. Το κύκλωμα o / p μπορεί να ρυθμιστεί άμεσα έναντι της τιμής εισόδου. Επομένως, άμεσα παρέχει τη βαλβίδα της παραμέτρου που θα υπολογιστεί.
2). Αμοιβαία επαγωγή δύο πηνίων
Σε αυτόν τον τύπο μορφοτροπέα, υπάρχουν δύο διαφορετικά πηνία. Στο πρωτεύον πηνίο, η διέγερση μπορεί να δημιουργηθεί με εξωτερική πηγή ισχύος ενώ στο επόμενο πηνίο η έξοδος μπορεί να επιτευχθεί. Τόσο η μηχανική είσοδος όσο και η έξοδος είναι ανάλογες.
Αρχή εργασίας επαγωγικού μορφοτροπέα
Η αρχή λειτουργίας ενός επαγωγικού μορφοτροπέα είναι η επαγωγή του μαγνητικού υλικού. Όπως και η αντίσταση του ηλεκτρικού αγωγού, εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Η επαγωγή του μαγνητικού υλικού μπορεί να εξαρτάται από διαφορετικές μεταβλητές, όπως οι περιστροφές του πηνίου πάνω από το υλικό, το μέγεθος του μαγνητικού υλικού και η διαπερατότητα της ροής.
επαγωγικός-μετατροπέας-εργασία
Τα μαγνητικά υλικά χρησιμοποιούνται στους μετατροπείς στην πορεία της ροής. Υπάρχει κάποιο κενό αέρα μεταξύ τους. Η αλλαγή στην επαγωγή κυκλώματος μπορεί να συμβεί λόγω της αλλαγής διακένου αέρα. Στους περισσότερους από αυτούς τους μορφοτροπείς, χρησιμοποιείται κυρίως για τη σωστή λειτουργία του οργάνου. Ο επαγωγικός μετατροπέας χρησιμοποιεί τρεις αρχές λειτουργίας που περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Αλλαγή αυτεπαγωγής
- Αλλαγή αμοιβαίας επαγωγής
- Τρέχουσα παραγωγή Eddy
Αλλαγή αυτεπαγωγής
Γνωρίζουμε ότι η αυτεπαγωγή του πηνίου μπορεί να προέλθει από
L = N2 / R
Όπου «Ν» είναι ο αριθμός των στροφών του πηνίου
Το «R» είναι η απροθυμία του μαγνητικού κυκλώματος
Η απροθυμία «R» μπορεί να προκύψει από την ακόλουθη εξίσωση
R = l / μΑ
Έτσι, η εξίσωση επαγωγιμότητας μπορεί να γίνει όπως η ακόλουθη
μεγάλο = Ν2 μΑ / λίτρο
Που
A = Είναι η διατομή του Coil
l = Μήκος πηνίου
µ = Permeability
Γνωρίζουμε ότι ο γεωμετρικός παράγοντας G = A / l, τότε η εξίσωση επαγωγιμότητας θα γίνει όπως η ακόλουθη.
L = Ν2 μG
Η αυτεπαγωγή μεταβάλλεται από μια αλλαγή στον αριθμό των στροφών, του γεωμετρικού παράγοντα «G» και της διαπερατότητας «μ».
Για παράδειγμα, εάν κάποια μετατόπιση είναι ικανή να μεταβάλει τους παραπάνω παράγοντες, τότε μπορεί να υπολογιστεί απευθείας σε όρους επαγωγής.
Αλλαγή αμοιβαίας επαγωγής
Εδώ οι μορφοτροπείς εργάζονται πάνω στην αρχή της αλλαγής της αμοιβαίας επαγωγής. Χρησιμοποιεί πολλά πηνία για να γνωρίζει. Αυτά τα πηνία περιλαμβάνουν την αυτεπαγωγή τους που υποδεικνύονται από τα L1 & L2. Η κοινή επαγωγή μεταξύ αυτών των δύο στροφών μπορεί να προκύψει από την ακόλουθη εξίσωση.
Μ = √ L1. L2
Επομένως, η κοινή επαγωγή μεταβάλλεται από την ασταθή αυτοεπαγωγή, διαφορετικά μέσω της ασταθούς σύζευξης του συντελεστή «Κ». Εδώ, ο συντελεστής ζεύξης εξαρτάται κυρίως από την κατεύθυνση και την απόσταση μεταξύ των δύο πηνίων. Ως αποτέλεσμα, η μετατόπιση μπορεί να μετρηθεί στερεώνοντας ένα πηνίο και καθιστώντας το δευτερεύον πηνίο κινητό. Αυτό το πηνίο μπορεί να κινηθεί από την πηγή ισχύος της οποίας πρέπει να υπολογιστεί η μετατόπιση. Η αλλαγή στην αμοιβαία επαγωγή μπορεί να προκληθεί από την αλλαγή στην απόσταση ζεύξης του συντελεστή μετατόπισης. Αυτή η αλλαγή αμοιβαίας επαγωγής προσαρμόζεται με μέτρηση και μετατόπιση.
Τρέχουσα παραγωγή Eddy
Κάθε φορά που μια αγώγιμη ασπίδα βρίσκεται κοντά σε ένα πηνίο AC (εναλλασσόμενο ρεύμα) , τότε η τρέχουσα ροή μπορεί να προκληθεί μέσα στο προστατευτικό που είναι γνωστό ως 'EDDY CURRENT'. Αυτό το είδος αρχής χρησιμοποιείται σε επαγωγικούς μορφοτροπείς. Όταν μια αγώγιμη πλάκα είναι διατεταγμένη κοντά σε ένα πηνίο που μεταφέρει AC, τότε θα δημιουργούνται νευρικά ρεύματα μέσα στην πλάκα. Η πλάκα που φέρει ρεύμα φουσκώματος δημιουργεί το δικό του μαγνητικό πεδίο που λειτουργεί ενάντια στο μαγνητικό πεδίο πλάκας. Έτσι η μαγνητική ροή θα μειωθεί.
Καθώς ένα πηνίο βρίσκεται κοντά στο πηνίο που μεταφέρει AC, μπορεί να προκληθεί ρεύμα ρέοντος, το οποίο με τη σειρά του δημιουργεί τη δική του ροή για να μειώσει τη ροή του πηνίου που φέρει ρεύμα και επομένως η αυτεπαγωγή του πηνίου θα αλλάξει. Εδώ, το πηνίο είναι διατεταγμένο πλησιέστερα στην πλάκα, τότε θα δημιουργηθεί υψηλό ρεύμα ροής καθώς και υψηλή πτώση εντός της επαγωγής πηνίου. Έτσι, αλλάζοντας την απόσταση μεταξύ του πηνίου και της πλάκας, η επαγωγή του πηνίου θα αλλάξει. Η αρχή όπως η αλλαγή της απόστασης του πηνίου ή της πλάκας με τη βοήθεια του μετρητή μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μετρήσεις μετατόπισης.
Επαγωγικές εφαρμογές μορφοτροπέων
Οι εφαρμογές αυτών των μορφοτροπέων περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Η εφαρμογή αυτών των μορφοτροπέων βρίσκει στο αισθητήρες εγγύτητας για να μετρήσετε τη θέση, τα touchpad, τη δυναμική κίνηση κ.λπ.
- Κυρίως αυτοί οι μορφοτροπείς χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση του είδους του μετάλλου, για να βρουν τα χαμένα κομμάτια που μετρούν διαφορετικά τα αντικείμενα.
- Αυτοί οι μορφοτροπείς είναι επίσης εφαρμόσιμοι για την ανίχνευση της κίνησης της συσκευής που περιλαμβάνει μεταφορικό ιμάντα και ανελκυστήρα κάδου κ.λπ.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα επαγωγικού μετατροπέα
Τα πλεονεκτήματα του επαγωγικού μορφοτροπέα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Η απόκριση αυτού του μορφοτροπέα είναι υψηλή
- Τα εφέ φόρτωσης θα μειωθούν.
- Ισχυρό έναντι οικολογικών ποσοτήτων
Τα μειονεκτήματα του επαγωγικού μορφοτροπέα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Το εύρος λειτουργίας θα μειωθεί λόγω παρενεργειών.
- Η θερμοκρασία εργασίας πρέπει να είναι κάτω από τη θερμοκρασία Curie.
- Ευαίσθητο στο μαγνητικό πεδίο
Επομένως, όλα αυτά αφορούν τους επαγωγικούς μετατροπείς που λειτουργούν βάσει της αρχής της αλλαγής επαγωγής λόγω οποιασδήποτε σημαντικής αλλαγής εντός του ποσού που πρέπει να υπολογιστεί. Για παράδειγμα, ένα LVDT είναι ένα είδος επαγωγικού μορφοτροπέα, το οποίο χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της μετατόπισης της διακύμανσης τάσης μεταξύ των δύο δευτερευουσών τάσεών του, οι οποίες δεν είναι παρά το αποτέλεσμα επαγωγής λόγω της αλλαγής της ροής του δευτερεύοντος πηνίου από τη μετατόπιση της ράβδου σιδήρου.
