Uređaj koji može pretvoriti jedan oblik energije u drugi oblik naziva se pretvarač. To znači da pretvarač ima sposobnost pretvaranja signala jednog oblika u drugi oblik. Oni se uglavnom koriste za automatizaciju, mjerenje i upravljačke sustave jer se električni signal treba pretvoriti u fizičke veličine kao što su sila, moment, gibanje, itd. Električni motor, solarna ćelija, žarulja sa žarnom niti, mikrofon, itd. su primjeri pretvarača. Pretvornik može biti električni ili mehanički. Električni pretvarač može pretvoriti fizičku energiju u električnu energiju. Mehanički pretvarač može pretvoriti električnu energiju u mehaničku energiju. Ovaj članak opisuje induktivni pretvarač, koji je električni pretvarač. Što je induktivni pretvarač? Definicija: Pretvornik koji radi na principu elektromagnetske indukcije ili transdukcionog mehanizma naziva se induktivni pretvarač. Samoinduktivnost ili međusobna induktivnost se mijenja kako bi se izmjerile potrebne fizičke veličine kao što su pomak (rotacijski ili linearni), sila, tlak, brzina, zakretni moment, ubrzanje, itd. Te se fizičke veličine bilježe kao mjerne veličine. Linear promjenjivi diferencijalni pretvarač (LVDT) je primjer induktivnog pretvarača. Koristeći LVDT, pomak se mjeri u smislu napona induciranog u namotu pomicanjem jezgre u jednom smjeru. Vrste induktivnog pretvaračaInduktivni pretvarači mogu biti pasivnog tipa ili samogenerirajućeg tipa. Tahometar je primjer samogenerirajućeg induktivnog pretvarača. LVDT je primjer pasivnog tipa induktivnog pretvarača. Induktivni pretvarači se dijele u dvije vrste. Oni su, Simple Inductance Type. U ovoj vrsti pretvarača, jedna zavojnica se koristi za mjerenje potrebnog parametra. Promjena pomaka mijenja propusnost toka proizvedenog u krugu rezultira promjenom induktiviteta zavojnice i izlaza. Izlaz se može kalibrirati u smislu mjerne veličine koja se mjeri. Krug jednostavnog tipa induktivnosti prikazan je u nastavku. Tip s jednom induktivnošću ponovno se dijeli na dvije vrste. Jednostavna vrsta induktivnosti Jednostavni tip induktiviteta Tip induktivnosti s jednom zavojnicom Kada se armatura kruga pomakne, zračni razmak između magnetskih materijala i propusnost toka proizvedenog u krugu se mijenja. To rezultira promjenom induktiviteta u krugu. Ova vrsta se uglavnom koristi za prebrojavanje broja objekata. Krug tipa induktivnosti s jednom zavojnicom prikazan je u nastavku. Krug induktivnog tipa Hallow CoilMagnetska jezgra se može pomicati unutar svetog materijala, koji ima zavojnicu namotanu oko svetog magnetskog materijala Izlaz je proporcionalan ulazu i može se kalibrirati u smislu mjerne veličine. Zračni raspor odlučuje o promjeni magnetskog polja zavojnica i veze toka. Pretvornici međusobne induktivnosti (dvije zavojnice) Kod ovog tipa, dvije zavojnice se koriste za međusobnu indukciju. Jedan za generiranje pobude, a drugi za izlaz. Razlika napona između dvije zavojnice ovisi o kretanju armature. Kada se položaj armature promijeni spajanjem na pomični mehanički element, tada se mijenja induktivnost. Zračni razmak između armature i magnetskog materijala, kao i napon inducirani u svitku ovise o promjeni položaja armature. Ovaj tip se također naziva diferencijalni međusobni induktivni pretvarač. Pretvornik međusobne induktivnosti Princip rada induktivnog pretvarača međusobne induktivnosti Općenito, induktivni pretvarači rade na principu promjene samoinduktivnosti jedne zavojnice, promjene međusobne induktivnosti dvije zavojnice i proizvodnje vrtložnih struja. Razlika napona i promjena induktiviteta nastaju zbog promjene toka u zavojnicama (sekundarnim ili primarnim zavojnicama). Princip rada induktivnog pretvarača objašnjen je u nastavku. Promjena samoinduktivnosti Uzmite u obzir samoinduktivnost zavojnice, L = N2/RIzraz za otpor zavojnice je, R = l/µAL = N2µA/lL = N2µGGdje 'N' predstavlja broj zavoja'R' predstavlja reluktanciju magnetskog kruga'μ' predstavlja propusnost zavojnice (sredina unutar i oko zavojnice)G= A/l = geometrijski faktor oblika'A' predstavlja površinu poprečnog presjeka zavojnice'l' predstavlja duljinu zavojnice.Iz gornjih jednadžbi možemo primijetiti da se samoinduktivnost može mijenjati ili mijenjati promjenom broja zavoja, ili geometrijskog faktora oblika ili propusnosti zavojnice. Pomak može biti mjereno izravno u smislu induktiviteta promjenom bilo kojeg od gore navedenih parametara (zavoji, faktor oblika, propusnost). Također možemo kalibrirati instrument prema mjernom veličinu. Promjena međusobne induktivnosti Induktivni pretvarači također na principu međusobne induktivnosti više zavojnica. Razmatramo dvije zavojnice koje imaju samoinduktivnost L1 i L2. Međusobna induktivnost zavojnica je dana kao, M = K √L1L2 Gdje 'K' predstavlja koeficijent spajanja. Stoga se međusobna induktivnost može promijeniti mijenjanjem samoinduktivnosti pojedinačnih zavojnica ili promjenom koeficijenta spajanja. Faktor K ovisi o udaljenosti i orijentaciji zavojnica. Za mjerenje pomaka, jedna zavojnica je fiksna, a druga zavojnica spojena na pomični predmet. Kako se objekt kreće, faktor K se mijenja, što rezultira promjenom međusobne induktivnosti u zavojnicama. Ova promjena može se kalibrirati u smislu pomaka za instrument. Proizvodnja vrtložne struje Proizvodnja vrtložne struje u induktivnom pretvaraču može se mijenjati promjenom vodljive ploče postavljene blizu zavojnice. Kada se vodljiva ploča postavi blizu zavojnice koja nosi izmjeničnu struju, u ploči se induciraju vrtložne struje koja svojim magnetskim poljem djeluje na zavojnicu. Vodljiva ploča koja nosi struju koja kruži naziva se vrtložna struja. Kada se vodljiva ploča približi zavojnici, tada se stvara vrtložna struja vlastitim magnetskim tokom, što smanjuje magnetski tok zavojnice i induktivitet. Kako se razmak između zavojnice i vodljive ploče smanjuje, nastaju veće vrtložne struje i veće smanjenje induktivnosti zavojnice i obrnuto. Stoga se promjena induktiviteta može izmjeriti pomicanjem vodljive ploče. Ova promjena može se kalibrirati za mjerenje fizičke veličine koja se naziva pomak u instrumentu. Prednosti/nedostaci induktivnog pretvarača Prednosti induktivnog pretvarača uključuju sljedeće. Induktivni pretvarači mogu raditi u svim uvjetima okoline kao što su vlažnost i visoke temperature. Oni također mogu dati visoke performanse u industrijskom okruženju. Imaju visoku točnost i stabilan radni raspon s dobrim životnim vijekom. Mogu raditi pri visokim brzinama prebacivanja u industrijskim aplikacijama. Ovi tipovi pretvarača mogu raditi u širokim rasponima koji se koriste u raznim primjenama. Nedostaci induktivni pretvarač uključuje sljedeće. Radni i radni raspon induktivnog pretvarača ovisi o konstrukciji i temperaturnim uvjetimaOvisi o magnetskom polju zavojnice. Primjena induktivnog pretvaračaInduktivni pretvarači se koriste u, Senzori blizine za mjerenje položaja, dinamičkog kretanja, Touchpads itd. Detekcija metala i dijelova koji nedostaju. Brojanje broja objekata. Akcelerometri Linearni i rotacijski motoriGalvanometri LVDT i RVDT Senzori tlaka i protoka zrakaElektroaktivni polimeriPotencijalni mjerači Mikroelektromehanički sustavi Napajani generatori itd. od th Induktivni pretvarač – definicija, vrste, princip rada, primjene, prednosti i nedostaci.