Điện Tử Cảm Biến - Cảm Biến Công Nghiệp part 9

Con quay 3 bậc tự do và con quay 2 bậc tụ do được sử dụng làm các bộ cảm biến đo sai lệch góc và đo tốc độ góc tuyệt đối trong các hệ thống ổn định đường ngắm của các dụng cụ quan sát và ngắm bắn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điện Tử Cảm Biến - Cảm Biến Công Nghiệp part 9 R1 R Vm = ES = 1 ES R1 + R 2 R (4.3)Trong đó R1 là hàm phụ thuộc vị trí của trục quay, vị trí này xác định phần của R1 chịuảnh hưởng của từ trường còn R = R1 + R2 = const. 2 Vm/ES R1 70% R2 50% 1 3 30% 0O 180O 360O b) a) Hình 4.5 i n th k i nt Từ hình 4.5b ta nhận thấy điện áp đo chỉ tuyến tính trong một khoảng ~90o đốivới điện kế quay. Đối với điện kế dịch chuyển thẳng khoảng tuyến tính chỉ cỡ vàimm.4.3. Cảm biến điện cảm Cảm biến điện cảm là nhóm các cảm biến làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứngđiện từ. Vật cần đo vị trí hoặc dịch chuyển được gắn vào một phần tử của mạch từ gâynên sự biến thiên từ thông qua cuộn đo. Cảm biến điện cảm được chia ra: cảm biến tựcảm và hỗ cảm.4.3.1. Cảm biến tự cảma) Cảm biến tự cảm có khe từ biến thiên - Cảm biến tự cảm đơn: trên hình 4.6 trình bày sơ đồ nguyên lý cấu tạo của mộtsố loại cảm biến tự cảm đơn. 1 2 2 3 1 XV XV R 1 2 3 δ a) b) c) Hình 4.6 C m bi n t c m 1) Lõi s t t 2) Cu n dây 3) Ph n ng Cảm biến tự cảm đơn gồm một cuộn dây quấn trên lõi thép cố định(phần tĩnh) và một lõi thép có thể di động dưới tác động của đại lượng đo (phần động),giữa phần tĩnh và phần động có khe hở không khí tạo nên một mạch từ hở. Sơ đồ hình 4.6a: dưới tác động của đại lượng đo XV, phần ứng của cảmbiến di chuyển, khe hở không khí δ trong mạch từ thay đổi, làm cho từ trở của mạch từbiến thiên, do đó hệ số tự cảm và tổng trở của cuộn dây thay đổi theo. Sơ đồ hình 4.6b: khi phần ứng quay, tiết diện khe hở không khí thay đổi,làm cho từ trở của mạch từ biến thiên, do đó hệ số tự cảm và tổng trở của cuộn dâythay đổi theo. Hệ số tự cảm của cuộn dây cũng có thể thay đổi do thay đổi tổn hao sinhra bởi dòng điện xoáy khi tấm sắt từ dịch chuyển dưới tác động của đại lượng đo Xv(hình 4.6c). Nếu bỏ qua điện trở của cuộn dây và từ trở của lõi thép ta có: W 2 W 2μ 0s L= = δ RδTrong đó: W- số vòng dây. δ Rδ = - từ trở của khe hở không khí. μ0s δ - chiều dài khe hở không khí. s - tiết diện thực của khe hở không khí.Trường hợp W = const ta có: ∂L ∂L dL = ds + dδ ∂s ∂δVới lượng thay đổi hữu hạn Δδ và Δs ta có: W 2μ0 W 2 μ 0s0 ΔL = Δs − Δδ (δ 0 + Δδ)2 δ0 (4.4)Độ nhạy của cảm biến tự cảm khi khe hở không khí thay đổi (s=const): ΔL L0 Sδ = =− Δδ 2 ⎡ ⎛ Δδ ⎞⎤ δ 0 ⎢1 + ⎜ ⎟⎥ ⎜⎟ ⎣ ⎝ δ 0 ⎠⎦ (4.5)Độ nhạy của cảm biến tự cảm khi thay đổi tiết diện không khí (δ = const): ΔL L 0 Ss = = Δs s 0 (4.6)Tổng trở của cảm biến: ωW 2 μ 0 s Z = ωL = δ (4.7)Từ công thức (4.7) ta thấy tổng trở Z của cảm biến là hàm tuyến tính với tiết diện khehở không khí s và phi tuyến với chiều dài khe hở không khí δ. Z, L L = f(Δδ) ...