Induktive Wandler basieren auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion, bei der Änderungen einer physikalischen Größe (z. B. Verschiebung, Druck oder Position) entsprechende Änderungen der Induktivität verursachen. So funktionieren sie in verschiedenen Anwendungen:
Induktive Wandler nutzen eine oder mehrere Spulen, die um ein Kernmaterial gewickelt sind. Wenn sich die zu messende physikalische Größe (z. B. Verschiebung oder Druck) ändert, verändert sich das Magnetfeld, das die Spulen und den Kern verbindet. Diese Änderung der magnetischen Verknüpfung induziert gemäß dem Faradayschen Gesetz der elektromagnetischen Induktion eine Spannung in der/den Spule(n). Die induzierte Spannung ist direkt proportional zur Änderungsrate des Magnetfelds, die wiederum von der gemessenen physikalischen Größe beeinflusst wird.
Bei einem induktiven Druckwandler beispielsweise führen Druckänderungen zu einer Verformung einer Membran oder einer Membran, wodurch sich die Position eines Kerns innerhalb einer Spule verändert. Diese Bewegung verändert die magnetische Kopplung zwischen Kern und Spule, was zu einer messbaren Änderung der Induktivität führt. Durch Messung der induzierten Spannung oder der Induktivitätsänderung kann der ausgeübte Druck genau bestimmt werden.
Ebenso funktionieren induktive Wandler zur Wegmessung, indem sie eine lineare oder Winkelverschiebung in eine entsprechende Änderung der Induktivität umwandeln. Diese Wandler verwenden typischerweise einen beweglichen Kern oder einen Anker, der seine Position relativ zu den Spulen ändert, wenn die Verschiebung auftritt. Diese Bewegung verändert das Magnetfeld und induziert dadurch eine Spannung oder verändert die Induktivität, die gemessen und kalibriert werden kann, um die Verschiebung genau zu bestimmen.
Die Prinzipien, die induktiven Wandlern zugrunde liegen, drehen sich im Allgemeinen um Folgendes:
- Elektromagnetische Induktion: Nutzung von Änderungen in Magnetfeldern, um eine messbare Spannung oder Änderung der Induktivität zu induzieren.
- Kern- und Spulenkonfiguration: In der Regel handelt es sich um eine um einen Kern gewickelte Spule, bei der Änderungen der Position oder der physikalischen Größe die magnetische Kopplung zwischen ihnen verändern.
- Lineare Beziehung: Der Ausgang (Spannung oder Induktivität) steht in linearem Zusammenhang mit der physikalischen Größe, die innerhalb des Betriebsbereichs des Wandlers gemessen wird.
Diese Prinzipien machen induktive Wandler vielseitig und zuverlässig für verschiedene industrielle und wissenschaftliche Anwendungen, bei denen eine präzise Messung von Verschiebung, Druck, Position oder anderen physikalischen Größen erforderlich ist. Ihr Betrieb basiert auf grundlegenden elektromagnetischen Prinzipien und gewährleistet robuste Leistung und Genauigkeit in verschiedenen Umgebungen.