Индуктивные датчики широко используются для преобразования небольших изменения линейных размеров, медленных перемещений, деформаций и усилий. Простейший датчик этой группы рассматривался нами ранее (первый рисунок). Этот датчик не получил распространения ввиду действия на якорь силы притяжения при протекании тока по обмотке датчика. Кроме того, на его работу оказывает сильное влияние колебания величины и частоты напряжения.
Чаще применяется индуктивный датчик с двумя дросселями, включаемыми по мостовой или дифференциальной схеме(см. рисунок ниже).
При среднем
положении якоря, когда d1=d2, выходное напряжение Uн =0. Если якорь Я отклоняется от среднего положения вниз,
то d1<d2, а 
>
и появится выходное напряжение Uн тем большее, чем большее отклонение якоря от среднего
положения.
Дифференциальный датчик имеет вдвое большую чувствительность и значительно меньшую погрешность, чем простой индуктивный датчик.
Индуктивные датчики применяются также для преобразования усилий. У таких датчиков используется зависимость магнитной проницаемости m ферромагнитных материалов от величины механических напряжений в них (магнитоупругий эффект).
Конструктивно датчики м.б. выполнены с поворотным якорем, с прямоходовым якорем и соленоидного типа.
Датчик соленоидного типа.
При необходимости фиксация значительных прямоугольных перемещений применяются датчики соленоидного типа, соединенные по дифференциальной схеме.
Дифференциальная схема
соленоидного датчика.
Дифференциальная система включения датчика уменьшает действующее на якорь усилие и устраняет влияние температуры вследствие того, что одновременное изменение сопротивления обмоток, расположенных в двух соседних плечах схемы, не вызывает его дисбаланса.
Величины, связывающие выходное напряжение с параметрами мостовой схемы, связаны между собой следующим соотношением:
где 
-изменение полного сопротивления одной
половины обмотки при перемещении сердечника от среднего положения;
Z - полное сопротивление обмотки датчика.
Датчик позволяет фиксировать правостороннее перемещение сердечника по отношению к среднему положению.
Ток, протекающий по сопротивлению нагрузки будет:
При выборе
параметров датчика и сопротивления нагрузки следует стремиться к выполнению
условия 
ZH>Z по
крайней мере в 5 раз.
Конструктивной разновидностью индуктивных датчиков, являются трансформаторные датчики, широко применяемые в устройствах промышленной автоматики.
Трансформаторный датчик имеет три обмотки. Одна из них – первичная, получает питание от источника » тока. Две другие 2-я и 3-я обмотки соединены встречно и имеют одинаковые параметры и на их выходных клеммах измеряется напряжение, пропорциональное перемещению сердечника Х.
При среднем положении сердечника наводимые в катушках 2 и 3 ЭДС равны, 2 т.к. они направлены встречно, то Uвых = 0.
Напряжение на выходе появляется лишь при отклонении сердечника от среднего положения и определяется разностью между ЭДС 2-й и 3-й обмоток.
Uвых=U2-U3 
Линейность характеристики индуктивного датчика сохраняется только на некотором участке и нарушается в том случае, когда активное сопротивление становится соизмеримым по величине с индуктивным.
Преимущества индуктивных датчиков:
1) отсутствие контактных соединений;
2) высокая чувствительность;
3) незначительная погрешность от изменения температуры и амплитуды питающего напряжения.
Недостатки:
1) сравнительно большие массогабаритные показатели;
2) зависимость характеристики от частоты питающего напряжения Df=50 Гц¸5кГц.
Практическая точность индуктивных датчиков может достигать пределов от 0,1 до 1,5%.
В настоящее время разработчики занимаются лишь выбором необходимых датчиков.
При проектировании систем автоматики выбор датчиков осуществляется по следующим параметрам:
-величина перемещения сердечника;
-усилие, действующее на сердечник;
-требуемая чувствительность;
-характер и величина нагрузки;
-параметры питающего и выходного напряжения.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.