Przetworniki indukcyjne działają w oparciu o zasadę indukcji elektromagnetycznej, gdzie zmiany wielkości fizycznej (takiej jak przemieszczenie, ciśnienie lub położenie) powodują odpowiednie zmiany indukcyjności. Oto jak działają w różnych zastosowaniach:
Przetworniki indukcyjne działają poprzez wykorzystanie cewki lub wielu cewek nawiniętych wokół materiału rdzenia. Kiedy zmienia się mierzona wielkość fizyczna (taka jak przemieszczenie lub ciśnienie), zmienia się pole magnetyczne łączące cewki i rdzeń. Ta zmiana w połączeniu magnetycznym indukuje napięcie w cewce (cewkach) zgodnie z prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Indukowane napięcie jest wprost proporcjonalne do szybkości zmian pola magnetycznego, na które z kolei wpływa mierzona wielkość fizyczna.
Na przykład w przypadku indukcyjnego przetwornika ciśnienia zmiany ciśnienia powodują odkształcenie membrany lub membrany, zmieniając położenie rdzenia wewnątrz cewki. Ruch ten zmienia sprzężenie magnetyczne pomiędzy rdzeniem a cewką, powodując mierzalną zmianę indukcyjności. Mierząc indukowane napięcie lub zmianę indukcyjności, można dokładnie określić przyłożone ciśnienie.
Podobnie przetworniki indukcyjne do pomiaru przemieszczenia działają poprzez przekształcenie przemieszczenia liniowego lub kątowego na odpowiednią zmianę indukcyjności. Przetworniki te zazwyczaj wykorzystują ruchomy rdzeń lub zworę, która zmienia swoje położenie względem cewek w miarę pojawiania się przemieszczenia. Ruch ten zmienia pole magnetyczne, indukując w ten sposób napięcie lub zmieniając indukcyjność, którą można zmierzyć i skalibrować w celu dokładnego określenia przemieszczenia.
Zasady leżące u podstaw przetworników indukcyjnych ogólnie obracają się wokół:
- Indukcja elektromagnetyczna: wykorzystanie zmian w polach magnetycznych do indukowania mierzalnego napięcia lub zmiany indukcyjności.
- Konfiguracja rdzenia i cewki: Zwykle obejmuje cewkę nawiniętą wokół rdzenia, gdzie zmiany położenia lub wielkości fizycznej zmieniają sprzężenie magnetyczne między nimi.
- Zależność liniowa: Sygnał wyjściowy (napięcie lub indukcyjność) jest liniowo powiązany z wielkością fizyczną mierzoną w zakresie roboczym przetwornika.
Zasady te sprawiają, że przetworniki indukcyjne są wszechstronne i niezawodne w różnych zastosowaniach przemysłowych i naukowych, gdzie wymagany jest precyzyjny pomiar przemieszczenia, ciśnienia, położenia lub innych wielkości fizycznych. Ich działanie opiera się na podstawowych zasadach elektromagnetycznych, zapewniając solidną wydajność i dokładność w różnorodnych środowiskach.