6. ИНДУКЦИОННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Индукционными измерительными устройствами называются такие устройства, в которых для перемещения подвижной части используются силы взаимодействия между переменными потоками и индуктируемыми ими токами. Примером такого измерительного устройства являются счетчики электрической энергии.
Индукционные измерительные устройства разделяются на однопоточные и многопоточные. В однопоточных возникают очень небольшие по величине вращающие моменты, поэтому они имеют ограниченное применение.
В многопоточных устройствах на подвижную часть действуют несколько потоков, индуктирующих в ней токи, от взаимодействия которых с полем возникает достаточный вращающийся момент.
Выведем выражение вращающего момента для двухпоточного устройства, схема которого приведена на рис. 11.14, а.
Рис. 11.14. К расчету индукционного измерительного устройства: а — схема индукционного измерительного устройства: 1,3 — магнитопровод; 2 — диск вращающийся; б — векторная диаграмма; в — потоки в диске
По обмоткам сердечников 1 и 3 протекают сдвинутые по фазе токи 
создающие магнитные потоки 
Поток Ф подвижного диска 2 не пересекает и поэтому его рассматривать не будем.
Указанные потоки индуктируют в диске 2 токи 
векторная диаграмма которых приведена на рис. 11.14, б. На рис. 11.14, в показаны направления токов 
соответствующие части периода, в течение которой происходит возрастание потока.
Силы взаимодействия будут возникать между токами 
и потоком 
между током 
и потоками 
Эти силы на рис. 11.14, в обозначены 
Поскольку последние приложены асимметрично по отношению к центру диска, то их результирующая будет создавать вращающий момент. Если считать сопротивление диска чисто активным, то получим
где 
удельное сопротивление материала диска;
— толщина диска;
— частота изменения тока.
Аналогично будем иметь
Моменты от 
будут равны соответственно:
Используя формулы (11.43) и (II.44), выражения для 
можно переписать в виде:
Отсюда получим результирующий момент
В связи с тем, что в индукционных измерительных устройствах создается достаточно сильное собственное магнитное поле, внешние магнитные поля не оказывают существенного влияния на его работу, потребление энергии такими элементами также незначительно.
На базе использования индукционного измерительного устройства можно создать устройства для измерения мощности с дискретным выходом. При этом частота выходных сигналов должна быть пропорциональна скорости вращения диска. Этого можно достигнуть, применяя какой-либо преобразователь числа оборотов в частоту электрического сигнала.
Приближенно передаточная функция рассматриваемого устройства может быть, по аналогии с передаточной функцией индукционного двигателя, описана выражением
Характерной особенностью данного устройства является повышенная чувствительность к изменению частоты питающего напряжения, поэтому его целесообразно применять в тех системах регулирования, от которых не требуется высокой точности.
