Трансформаторные датчики. Принципы. Область применения

Измерительный преобразователь механической величин (перемещения, усилия, угла поворота) в изменение коэффициента трансформации трансформатора или коэффициента взаимной индукции между его первичной и вторичной обмотками. Действие Т. д. основано на зависимости эдс, наводимой во вторичной обмотке трансформатора, от одного из указанных коэффициентов, изменяющихся соответственно изменению воздушного зазора в магнитопроводе трансформатора, взаимного расположения обмоток и т.п. На рис. (а) показана схема простейшего Т. д., в котором в соответствии с измеряемым перемещением х изменяется зазор в магнитопроводе. При постоянной амплитуде напряжения U ₁ напряжение U ₂ зависит от размера зазора, то есть от х. Для улучшения метрологических характеристик Т. д. его вторичную обмотку обычно делят на две идентичные секции (рис., б), включенные встречно (дифференциально). При симметричном расположении подвижной части магнитопровода относительно секций вторичной обмотки суммарное напряжение на них практически равно нулю; при смещении подвижной части оно изменяется соответственно величине смещения. Для дифференциального Т. д. характерны высокая чувствительность, линейность статической характеристики, а следовательно, точность преобразования и измерения. Т. д. позволяют, например, измерять перемещения от 0,01 до 20 мм и более.

Принципиальная схема трансформаторного датчика перемещения: а — с переменным зазором; б — дифференциального; 1 — подвижная часть магнитопровода (якорь); 2 — его неподвижная часть; U ₁ — напряжение питания; U ₂ — вторичное напряжение; w ₁, w ₂ — обмотки датчика; х — измеряемая величина (перемещение).