Sensoren - HTL Wien 10

MESSTECHNIK KOMPENDIUM Sensoren Berufskolleg Olsberg 2004/2005
Induktive Sensoren – Differentialdrossel
Um Wegänderungen in Spannungsänderungen umwandeln zu können, bedient man sich einer
Differentialdrossel. Bei diesem Sensor nutzt man den Effekt des Blindwiderstandes von
Spulen im Wechselstromkreis. Der
Blindwiderstand von Spulen kann durch
Beeinflussung der mittleren Feldlinienlänge
verändert werden. Wie man diese
Feldlinienlänge mechanisch verändern kann
zeigt Bild 1.
Die Induktivität L ist definiert als:
N
L =
R
2
M
R M ist der magnetische Widerstand. Er ist ein Maß für die Durchlässigkeit eines Stoffes für
den magnetischen Fluss. R M ist definiert als:
R
l
m
µ
µ
M
0
r
A
lm
=
µ ⋅µ ⋅A
0
r
mittlere Feldlinienlänge
⎛
magn. Feldkonstante ⎜1,256⋅10
⎝
relative Permeabilität
-6
Vs ⎞
⎟ Am ⎠
Querschnittsfläche des magn. Leiters
Der magnetisch Widerstand setzt sich zusammen aus R M Eisen und R M Luft . Es ergibt sich für
den Gesamtwiderstand:
R
M ges
Fe
= +
Fe
l
2 ⋅ s
µ ⋅µ ⋅A µ ⋅µ ⋅A
0 L 0
Da µ Fe verhältnismäßig groß ist, kann der erste Term vernachlässigt werden. Es ergibt sich
nun die endgültige Formel für die Induktivität:
2
µ
0
⋅A⋅N
L =
2s
Es ergibt sich nun folgende nicht-lineare Abhängigkeit:
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