ตัวแปลงสัญญาณอุปนัยเป็นประเภทที่สร้างขึ้นเองหรือเป็นตัวแปลงสัญญาณประเภทพาสซีฟ ประเภทแรกเช่นการสร้างตัวเองใช้หลักการพื้นฐาน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า . หลักการของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือเมื่อการเคลื่อนที่ระหว่างตัวนำและสนามแม่เหล็กทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าภายใน ตัวนำ . การเคลื่อนที่ระหว่างตัวนำและสนามสามารถจัดหาได้โดยการแปลงในหน่วยวัด ตัวแปลงสัญญาณอุปนัย (ระบบเครื่องกลไฟฟ้า) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ในการแปลงการเคลื่อนที่ทางกายภาพเป็นการปรับเปลี่ยนภายในการเหนี่ยวนำ บทความนี้กล่าวถึงสิ่งที่ตัวแปลงสัญญาณอุปนัย ประเภทของตัวแปลงสัญญาณ หลักการทำงานและการใช้งาน

ประเภทของตัวแปลงสัญญาณอุปนัย

ตัวแปลงสัญญาณอุปนัยมีอยู่สองชนิดเช่นการเหนี่ยวนำอย่างง่ายและการเหนี่ยวนำร่วมกันสองขดลวด ตัวอย่างที่ดีที่สุดของตัวแปลงสัญญาณอุปนัยคือ LVDT โปรดดูที่ลิงค์นี้เพื่อทราบเกี่ยวกับ วงจรแปลงสัญญาณอุปนัย การทำงานและข้อดีข้อเสียเช่น LVDT (หม้อแปลงเชิงเส้นตัวแปรเชิงเส้น)

ตัวแปลงสัญญาณอุปนัย

1). การเหนี่ยวนำอย่างง่าย

ในทรานสดิวเซอร์อุปนัยประเภทนี้จะใช้ขดลวดเดี่ยวแบบธรรมดาเป็นตัวแปลงสัญญาณ เมื่อองค์ประกอบเชิงกลที่จะคำนวณการกระจัดถูกเคลื่อนย้ายมันจะเปลี่ยนการซึมผ่านของเส้นทางฟลักซ์ซึ่งสร้างขึ้นจากวงจร มันปรับเปลี่ยนการเหนี่ยวนำของ วงจร เช่นเดียวกับเอาต์พุตที่เทียบเท่า วงจร o / p สามารถปรับได้โดยตรงกับค่าอินพุต ดังนั้นโดยตรงจึงมีการคำนวณวาล์วของพารามิเตอร์

2). ตัวเหนี่ยวนำสองขดลวด

ในทรานสดิวเซอร์ประเภทนี้จะมีการจัดเรียงขดลวดสองตัวที่แตกต่างกัน ในขดลวดปฐมภูมิสามารถสร้างการกระตุ้นด้วยแหล่งพลังงานภายนอกในขณะที่ในขดลวดถัดไปสามารถรับเอาต์พุตได้ ทั้งอินพุตเชิงกลและเอาต์พุตเป็นสัดส่วน

หลักการทำงานของตัวแปลงสัญญาณอุปนัย

หลักการทำงานของตัวแปลงสัญญาณอุปนัยคือการเหนี่ยวนำของวัสดุแม่เหล็ก เช่นเดียวกับความต้านทานของตัวนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ การเหนี่ยวนำของวัสดุแม่เหล็กอาจขึ้นอยู่กับตัวแปรต่างๆเช่นการบิดของขดลวดเหนือวัสดุขนาดของวัสดุแม่เหล็กและความสามารถในการซึมผ่านของฟลักซ์

อุปนัยตัวแปลงสัญญาณทำงาน

“7 ส่วนแสดง k แผนที่ ”

วัสดุแม่เหล็กถูกใช้ในทรานสดิวเซอร์ในเส้นทางของฟลักซ์ มีช่องว่างอากาศระหว่างพวกเขา การเปลี่ยนแปลงความเหนี่ยวนำของวงจรอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงช่องว่างของอากาศ ในทรานสดิวเซอร์เหล่านี้ส่วนใหญ่ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อให้เครื่องมือทำงานได้อย่างถูกต้อง ตัวแปลงสัญญาณอุปนัยใช้หลักการทำงานสามประการซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้

การเปลี่ยนแปลงตัวเหนี่ยวนำตนเอง
การเปลี่ยนแปลงตัวเหนี่ยวนำซึ่งกันและกัน
การผลิตกระแสวน

การเปลี่ยนแปลงตัวเหนี่ยวนำตนเอง

เราทราบดีว่าการเหนี่ยวนำตัวเองของขดลวดสามารถหาได้จาก

L = N2 / R

โดยที่ 'N' คือจำนวนการบิดของขดลวด

‘R’ คือความไม่เต็มใจของวงจรแม่เหล็ก

ความไม่เต็มใจ ‘R’ สามารถหาได้จากสมการต่อไปนี้

R = l / µA

ดังนั้นสมการอุปนัยจึงเป็นดังต่อไปนี้

ล = N2 µA / ล

ที่ไหน

A = มันคือพื้นที่หน้าตัดของคอยล์

l = ความยาวของขดลวด

µ = การซึมผ่าน

เรารู้ว่าปัจจัยรูปทรงเรขาคณิต G = A / l สมการความเหนี่ยวนำจะเป็นดังต่อไปนี้

L = N2 µG

การเหนี่ยวนำตัวเองจะเปลี่ยนไปโดยการเปลี่ยนแปลงของจำนวนการบิดตัวประกอบรูปทรงเรขาคณิต 'G' และการซึมผ่าน 'µ'
ตัวอย่างเช่นหากการกระจัดบางส่วนสามารถเปลี่ยนแปลงปัจจัยข้างต้นได้ก็สามารถคำนวณได้โดยตรงในแง่ของการเหนี่ยวนำ

การเปลี่ยนแปลงตัวเหนี่ยวนำซึ่งกันและกัน

ที่นี่ตัวแปลงสัญญาณทำงานบนหลักการของการเปลี่ยนแปลงในการเหนี่ยวนำซึ่งกันและกัน มันใช้ขดลวดหลายตัวเพื่อจุดประสงค์ในการรู้ ขดลวดเหล่านี้รวมถึงการเหนี่ยวนำตัวเองซึ่งระบุโดย L1 & L2 การเหนี่ยวนำร่วมระหว่างการบิดทั้งสองนี้สามารถหาได้จากสมการต่อไปนี้

M = √ L1 L2

ดังนั้นการเหนี่ยวนำทั่วไปจึงถูกเปลี่ยนแปลงโดยการเหนี่ยวนำตัวเองที่ไม่เสถียรเป็นอย่างอื่นผ่านการเชื่อมต่อที่ไม่เสถียรของค่าสัมประสิทธิ์ ‘K’ ที่นี่ค่าสัมประสิทธิ์การมีเพศสัมพันธ์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับทิศทางและระยะทางระหว่างขดลวดทั้งสอง เป็นผลให้สามารถวัดการกระจัดได้โดยการยึดขดลวดหนึ่งขดและทำให้ขดลวดทุติยภูมิเคลื่อนย้ายได้ ขดลวดนี้สามารถเคลื่อนที่โดยแหล่งพลังงานซึ่งจะต้องคำนวณการกระจัด การเปลี่ยนแปลงความเหนี่ยวนำร่วมกันอาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงระยะการมีเพศสัมพันธ์ของสัมประสิทธิ์การกระจัด การเปลี่ยนแปลงความเหนี่ยวนำร่วมกันนี้ปรับโดยการวัดและการกระจัด

การผลิตกระแสวน

เมื่อใดก็ตามที่โล่ตัวนำอยู่ใกล้กับขดลวด AC (กระแสสลับ) จากนั้นจึงสามารถเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าภายในโล่ซึ่งเรียกว่า“ EDDY CURRENT” หลักการแบบนี้ใช้ในตัวแปลงสัญญาณอุปนัย เมื่อจัดเรียงแผ่นนำไฟฟ้าใกล้กับขดลวดที่มีกระแสสลับกระแสไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นภายในแผ่น จานที่มีกระแสไหลวนจะสร้างสนามแม่เหล็กของตัวเองซึ่งทำงานกับสนามแม่เหล็กของเพลต ดังนั้นฟลักซ์แม่เหล็กจะลดลง

เนื่องจากขดลวดตั้งอยู่ใกล้กับขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้ากระแสสลับจึงสามารถเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าภายในซึ่งจะสร้างฟลักซ์ของตัวเองเพื่อลดฟลักซ์ของขดลวดที่มีกระแสไฟฟ้าและดังนั้นการเหนี่ยวนำของขดลวดจะเปลี่ยนไป ที่นี่ขดลวดจะถูกจัดให้อยู่ใกล้กับแผ่นมากขึ้นจากนั้นจะมีการสร้างกระแสไหลวนสูงรวมทั้งการเหนี่ยวนำขดลวดที่ลดลงสูง ดังนั้นโดยการเปลี่ยนระยะห่างระหว่างขดลวดและแผ่นความเหนี่ยวนำของขดลวดจะเปลี่ยนไป หลักการเช่นการเปลี่ยนระยะห่างของขดลวดหรือแผ่นด้วยความช่วยเหลือของการวัดและสามารถใช้ในการวัดการกระจัด

แอพพลิเคชั่นตัวแปลงสัญญาณอุปนัย

แอพพลิเคชั่นของทรานสดิวเซอร์เหล่านี้มีดังต่อไปนี้

“n-channel เพาเวอร์มอสเฟต ”

การประยุกต์ใช้ทรานสดิวเซอร์เหล่านี้พบใน เซนเซอร์จับความใกล้เคียง เพื่อวัดตำแหน่งทัชแพดการเคลื่อนไหวแบบไดนามิก ฯลฯ
ตัวแปลงสัญญาณเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้ในการตรวจจับชนิดของโลหะเพื่อค้นหาชิ้นส่วนที่หายไปมิฉะนั้นจะนับวัตถุ
ทรานสดิวเซอร์เหล่านี้ยังใช้สำหรับตรวจจับการเคลื่อนไหวของอุปกรณ์ซึ่งรวมถึงสายพานลำเลียงและลิฟท์ถังเป็นต้น

ข้อดีและข้อเสียของตัวแปลงสัญญาณอุปนัย

ข้อดีของตัวแปลงสัญญาณอุปนัยมีดังต่อไปนี้

การตอบสนองของทรานสดิวเซอร์นี้สูง
โหลดเอฟเฟกต์จะลดลง
แข็งแกร่งต่อปริมาณระบบนิเวศ

ข้อเสียของตัวแปลงสัญญาณอุปนัยมีดังต่อไปนี้

ช่วงการใช้งานจะลดลงเนื่องจากผลข้างเคียง
อุณหภูมิในการทำงานควรอยู่ภายใต้อุณหภูมิคูรี
มีความไวต่อสนามแม่เหล็ก

ดังนั้นนี่คือทั้งหมดเกี่ยวกับตัวแปลงสัญญาณอุปนัยซึ่งทำงานบนหลักการเปลี่ยนแปลงความเหนี่ยวนำเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญใด ๆ ภายในจำนวนเงินที่จะคำนวณ ตัวอย่างเช่น LVDT เป็นตัวแปลงสัญญาณอุปนัยประเภทหนึ่งซึ่งใช้ในการคำนวณการกระจัดของการแปรผันของแรงดันไฟฟ้าระหว่างแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิสองตัวซึ่งไม่มีอะไรนอกจากผลการเหนี่ยวนำเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์ของขดลวดทุติยภูมิโดยการเคลื่อนที่ของแท่งเหล็ก