Kas yra linijinis diferencialinis transformatorius

Vienoje pirminėje ritėje tekanti kintamoji srovė gali būti naudojama kintamajai įtampai indukuoti dviejose antrinėse ritėse. Jei dvi antrinės apvijos yra identiškos savo charakteristikomis ir du magnetinio lauko linijų, einančių per šias rites, keliai taip pat yra identiški, tada susidariusios dvi antrinės įtampos bus lygios. Tokios struktūros prietaisas vadinamas diferenciniu transformatoriumi.

Diferencialinis transformatorius gali turėti oro šerdį arba magnetinę šerdį.

Dvi antrinės apvijos gali būti jungiamos arba fazėje, arba priešfazėje, pirmuoju atveju jų įtampa pridedama viena prie kitos, o antruoju atveju viena atimama iš kitos.

Pirminė apvija naudojama dviem simetriškoms antrinėms apvijoms, iš kurių pastarąją galima sujungti taip, kad antrinės įtampos pridėtų arba atimtų viena nuo kitos.

Jei dvi ritės yra prijungtos pagal atimties schemą, tada esant toms pačioms jų įtampos vertėms, bendra antrinė įtampa bus lygi nuliui.Jei vienos iš šių ritių magnetinės grandinės charakteristikos yra sąmoningai pakeistos, palyginti su kitos ritės magnetinės grandinės charakteristikomis, tada dvi antrinės įtampos skirsis ir jų skirtumas nebus lygus nuliui.

Esant tokioms sąlygoms, visos antrinės įtampos fazė rodo, kurio magnetinio lauko linijų kelias turi didžiausią varžą, o šios įtampos amplitudė atspindi pasipriešinimo skirtumo reikšmę.

Jei tas pats veiksmas naudojamas vieno kelio magnetinei varžai padidinti, o kito kelio magnetinei varžai mažinti, tai šį veiksmą atspindinti išėjimo įtampa pasiekia maksimalią vertę, o perdavimo funkcija turės didžiausią įmanomą tiesiškumą.

Kadangi dviejų antrinių apvijų ir dviejų magnetinio lauko linijų takų negalima padaryti visiškai vienodų, diferencialinis transformatorius visada turi apibrėžtą išėjimo įtampą, net jei įėjime nėra naudingo signalo.

Be to, magnetinių grandinių charakteristikos yra nelinijinės. Dėl šio netiesiškumo atsiranda net harmoninės naudojamos pirminės žadinimo įtampos pagrindinio dažnio komponentai, kurių negalima visiškai kompensuoti jokiu antrinių apvijų išdėstymu.

Oro tarpo feromagnetinės grandinės nenoras yra tarpo pločio funkcija su dideliu netiesiškumu. Dėl to aplink tokią grandinę apvyniotos ritės induktyvumas taip pat yra netiesinė tarpo pločio funkcija.

Tuo pačiu metu, jei yra du daugiau ar mažiau identiški magnetinio lauko linijų keliai, kurių kiekvienas turi oro tarpą, ir jei vieno tarpo plotis didėja mažėjant kito pločiui, tada jų magnetinio pasipriešinimo skirtumas keliai gali skirtis pakankamai tiesiškai.

Pagrindiniai diferencialinio transformatoriaus principai praktiškai įkūnyti įvairiose specifinėse konstrukcijose, skirtose daugeliui skirtingų tikslų.

Linijinis kintamasis diferencialinis transformatorius (LVDT) yra pasyvus keitiklis (jutiklis), kuris veikia abipusės indukcijos principu ir gali būti naudojamas matuoti poslinkį, deformaciją, slėgį ir svorį.

Dažniausiai jie, naudojant NS, gali būti naudojami poslinkiui matuoti nuo kelių milimetrų iki centimetrų, tiesiogiai paverčiant I poslinkį į elektrinį signalą.

Ritės, prie kurios yra feromagnetinis strypas, arba jo viduje, induktyvumas yra šio strypo padėties koordinatės funkcija ritės atžvilgiu su stipriu netiesiškumu.

Jei toks strypas yra kokio nors diferencialinio transformatoriaus feromagnetinė grandinė, antrinė diferencinė įtampa gali būti strypo poslinkio indikatorius, pakankamai tiesiškai priklausantis nuo šio poslinkio.

Pirminė apvija prijungta prie kintamosios srovės šaltinio. Dvi antrinės apvijos S1 ir S2 turi vienodą apsisukimų skaičių ir yra nuosekliai sumontuotos viena priešais kitą.

Taigi šiose apvijose sukeltas EML yra 180° nefazinis vienas su kitu, taigi bendras poveikis išnyksta.

Diferencialinio transformatoriaus konstrukcijoje numatytos simetrinės feromagnetinės šerdies padėtis gali būti nustatyta pagal antrinės įtampos fazę ir amplitudę.

Absoliutus skirtumas tarp dviejų antrinių įtampų rodo absoliučią strypo poslinkio vertę centrinės arba nulinės padėties atžvilgiu, o šios skirtingos įtampos fazė rodo poslinkio kryptį.

Linijinio kintamo diferencialinio transformatoriaus B / I kreivė parodyta paveikslėlyje.

Linijinio diferencialinio transformatoriaus panaudojimo pavyzdys, norint užtikrinti tikslią padėties grįžtamąją informaciją, skirtą vožtuvų stebėjimui ir valdymui chemijos gamyklose, elektrinėse ir žemės ūkio įrangoje:

Povandeniniai poslinkio jutikliai LVDT D5W:

Šie keitikliai skirti matuoti poslinkį ir padėtį. Jie leidžia tiksliai išmatuoti armatūros (stumdomos dalies) padėtį poslinkio jutiklio korpuso atžvilgiu.

Panardinami poslinkio keitikliai skirti matavimams atlikti panardinus į tinkamus skysčius. Nemagnetiniai skysčiai gali užtvindyti armatūros vamzdį nepakenkdami keitiklio veikimui. Šiuos keitiklius galima įsigyti nekontroliuojamų arba spyruoklinio grąžinimo versijų.

Automatizuojant įvairius technologinius procesus dažnai naudojami dvišaliai keitikliai su diferenciniu transformatoriumi su feromagnetine šerdimi, kuri savo galuose vienodais atstumais įkišama į dvi antrines rites.

Kai strypas juda ašine kryptimi, jis juda giliau į vieną iš šių ritinių ir tęsiasi nuo kitos.Absoliutus skirtumas tarp dviejų antrinių įtampų rodo absoliučią strypo poslinkio vertę centrinės arba nulinės padėties atžvilgiu, o šios skirtingos įtampos fazė rodo poslinkio kryptį.

Sukamasis kintamosios srovės diferencialinis transformatorius:

Sukamasis diferencialinis transformatorius yra pasyvus transformatorius, pagrįstas abipusės indukcijos principu. Jis naudojamas matuoti kampinį poslinkį.

Jo konstrukcija yra panaši į linijinio kintamo diferencialinio transformatoriaus, išskyrus šerdies konstrukciją.

Pirminė apvija prijungta prie kintamosios srovės šaltinio. Dvi antrinės apvijos S1 ir S2 turi vienodą apsisukimų skaičių ir yra nuosekliai sumontuotos viena priešais kitą.

Linijinio diferencialinio transformatoriaus pranašumai:

• Tarp šerdies ir ritinių nėra fizinio kontakto;

• Didelis patikimumas;

• Greitas atsakymas;

• Ilgas tarnavimo laikas.

Tai yra plačiausiai naudojamas indukcinis jutiklis dėl didelio tikslumo.