1 Überblick über die Sensorik

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5.3 Spulen
5.3.1 Induktionsspulen
Ändert sich in einer geschlossenen Drahtschlaufe die dort wirkende Induktionsflußdichte
B, dann wird in die Anschlüsse der Spule eine Spannung U ind induziert (Band 1,
Abschnitt 7.1.1) der Größe
Eine gleichsinnig gewickelte Spule besteht aus einer Hintereinanderschaltung von
Drahtschlaufen: In diesem Fall vergrößert sich die induzierte Spannung um den Faktor
der Windungszahl. Aus (1) geht hervor, daß nur zeitliche Änderungen des Magnetfeldes
zu einer induzierten Spannung führen, d.h. nach diesem Prinzip können bevorzugt
magnetische Wechselfelder erfaßt werden. Bei inhomogenen Gleichfeldern führt eine
Relativbewegung zwischen Spule und Magnetfeld zu einer induzierten Spannung.
Bei einer kreisförmigen Luftspule mit dem Durchmesser D und der Windungszahl
n, innerhalb der ein periodisch oszillierendes Magnetfeld senkrecht zur Spulenebene
wirkt, ist die induzierte Spannung:
mit der Frequenz f des Wechselfeldes. Als Spulenempfindlichkeit wird definiert
[5.28]:
Die Eigenschaften einer Spule werden maßgeblich von parasitären elektrischen Eigenschaften
mitbestimmt: Bild 5.3.1-1 zeigt das dazugehörige Ersatzschaltbild.