г) Трансформаторные индуктивные датчики

Помимо датчиков, принцип действия которых основан на Изменении индуктивности (коэффициента самоиндукции), применяются датчики, в которых используется изменение взаимной индуктивности обмоток (коэффициента взаимоиндукции) при перемещении подвижных частей. Такие устройства называют траноформаторными индуктивными датчиками или индукционными датчиками.

На рис. 3-20 изображены две схемы трансформаторных датчиков. В схеме а при смещении якоря 1 относительно среднего положения взаимные индуктивности обмотки питания 2 со встречно включенными обмотками сигнала 3 становятся неодинаковыми и на выходе появляется напряжение и. Фаза напряжения и изменяется на противоположную при изменении знака смещения якоря.

В датчике, схема которого приведена на рис. 3-20,б, поворотная катушка 1 находится в радиальном поле, создаваемом обмоткой 2 в зазоре между полюсами и цилиндрическим сердечником 3. При одинаковой ширине воздушного зазора поток, пронизывающий катушку, практически пропорционален углу а и датчик имеет линейную характеристику в широком диапазоне изменения входной величины а.

Довольно часто применяются также датчики, по конструкции аналогичные ранее рассмотренным (рис. 3-14), но с медными или алюминиевыми якорями. (Принцип действия таких датчиков основан на том, что при изменении положения якоря меняются взаимные индуктивности между обмотками и объемным проводником — якорем. Изменение взаимных индуктивностей вызывает изменение токов в обмотках и появление сигнала на выходе.

Расчет сил, действующих на якорь трансформаторного датчика любого типа, можно произвести на

Рис. 3-20. Схема трансформаторных индуктивных датчиков.

основе формулы, обобщающей (3-21). Для мгновенных значений эта формула имеет вид:

где токи в обмотках датчика; индуктивности обмоток; - взаимная индуктивность.

Среднее значение силы определяется выражением

где эффективные значения токов; сдвиг фазы токов