Преобразователи с переменной длиной воздушного зазора.

Рис. 1

При измерении линейных перемещений Р ферритовый сердечник 3 перемещается вертикально, изменяя величину воздушного зазора д, что приводит к изменению индуктивности L преобразователя.

В качестве измерительной схемы для индуктивных датчиков, как правило, используется мостовая схема (рис.2).

Рис. 2

Условие равновесия (баланса) мостовой схемы можно представить в виде уравнения

Z1Z3=Z2Z4, (11)

Так как сопротивления, включенные в каждое плечо моста, являются комплексными. Тогда

Z1=R1+jщL; Z2=R2, (12)

; Z4=R4 (13)

необходимо в уравнение (11) подставить значение комплексных сопротивлений из уравнений (12) и (13) и получить условие равновесия мостовой схемы, приравняв между собой вещественные и мнимые части по отдельности:

Z2Z4=R2R4 (14)

Рассмотрим:

,

Учитывая j2 = -1 и умножая слагаемые на получим:

(15)

Умножим числитель и знаменатель на комплексно сопряженное число с знаменателем

Найдем произведение Z1Z3:

Сгруппируем вещественные и мнимые части прировняем к левой части уравнения (11)

Прировняем между собой вещественные и мнимые части:

(14)

(15)

Рассмотрим уравнение (15):

(16)

Преобразуем (14)

и подставим выражение для С в (14)

Решая относительно находим:

(17)

Величины сопротивлений резисторов R1 и R2 выбираются из условий максимальной чувствительности мостовой схемы, которая обеспечиваются при равенстве суммарных сопротивлений всех плеч мостовой схемы.

Другие стьтьи в тему

Расчет и конструирование схемы параллельного регистра на триггере CLD - типа
Одним из основных достижений микроэлектроники является создание на основе фундаментальных и прикладных наук новой элементной базы - интегральных микросхем. Развитие вопросов проектирования и совершенствование технологии позволило в короткий срок создать высокоинтегрированные функциона ...

Расчет выпрямителя напряжения
Выбрать схему выпрямителя источника питания, начертить ее, определить требования к изделиям, входящим в его состав, а также рассчитать данные для проектирования трансформатора. Источник питания работает от сети с напряжением, U1, с частотой, fс, изменения напряжения возможны в пр ...