Індуктивний сенсор

Індуктивний сенсор, що містить генератор напруги, перший вивід якого з'єднаний з першим виводом балансного резистора, а другий - з загальною шиною, другий вивід балансного резистора з'єднаний з першою клемою вимірювального блока, друга клема якого з'єднана з загальною шиною, до якої під'єднана клема підстроювальної індуктивності і загальний вивід операційного підсилювача, 3 43414 підсилювача і першої клеми вимірювальної індуктивності, друга клема вимірювальної індуктивності під'єднана через розділову ємність до затвору польового транзистора, який через резистор під'єднаний до клеми живлення затвору, а витік транзистора через обмежувальний резистор під'єднаний до клеми живлення витоку і через розділову ємність до першої клеми вимірювального блоку, а стік польового транзистора з'єднаний з загальною шиною. На кресленні наведена схема індуктивного сенсору. Пристрій містить генератор напруги 1, перший вивід якого з'єднаний з першим виводом балансного резистора 2, а другий - з загальною шиною 3, другий вивід балансного резистора 2 з'єднаний з першою клемою 4 вимірювального блоку 5, друга клема 6 якого з'єднана з загальною шиною 3, до якої під'єднана клема підстроювальної індуктивності 7 і загальний вивід операційного підсилювача 8, вихід якого під'єднаний до першого 9 і другого 10 резисторів, причому другий вивід другого резистора 10 під'єднаний до інвертуючого входу операційного підсилювача 8 і до другої клеми підстроювальної індуктивності 7, а другий вивід першого резистора 9 під'єднаний до неінвертуючого входу операційного підсилювача 8 і першої клеми вимірювальної індуктивності 11, друга клема вимірювальної індуктивності 11 під'єднана через розділову ємність 12 до затвору польового транзистора 13, який через резистор 14 під'єднаний до клеми живлення затвору 15, а витік транзистора через обмежувальний резистор 16 під'єднаний до клеми живлення 17 витоку транзистора 13 і через розділову ємність 18 до першої клеми 4 вимірювального блоку 5, а стік польового транзистора 13 з'єднаний з загальною шиною 3. Пристрій працює наступним чином. Балансний резистор 2 і вимірювальна індуктивність 11 з операційним підсилювачем 8, який навантажений підстроювальною індуктивністю 7, та резисторами 9 і 10 утворюють подільник напруги, з якого знімається вихідний сигнал через вихідні Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 4 клеми 4 і 6 на вимірювальний блок 5. Напруга подається з генератора напруги 1. Польовий транзистор 13, стік якого з'єднаний з загальною шиною З, з резисторами 14 і 16, розділовими ємностями 12 і 18, клемами живлення 15 і 17 утворюють помножувач індуктивності, за допомогою якого досягається збільшення вимірювальної індуктивності 11, в результаті чого підвищується чутливість індуктивного сенсора. Це можна показати наступним чином. Коефіцієнт помноження індуктивності помножувача індуктивності дорівнює: KL=Lвих/Lн, де Lн, - помножувана індуктивність; Lвиx - помножена індуктивність. Звідси: Lвиx=KL·Lн (1) З іншого боку: KL=Lн·tgα+KL0 (2) де tgα - тангенс кута нахилу кривої залежності KL від Lн; KL0- значення коефіцієнта помноження індуктивності, при якому ми визначаємо tgα. З врахуванням (1) і (2) крутизна перетворення дорівнює: SL = ¶L вих = [(L н × tga + K L0 ) × L н ]' = 2 × L н × tga + K L0 ¶L н (3) Якщо KL не залежить від Lн, то Lвиx=KL0·Lн. Тоді крутизна перестроювання дорівнює: ¶L SL0 = вих = K L0 (4) ¶L н Поділивши (3) на (4), отримаємо формулу збільшення крутизни у порівнянні з найближчим аналогом: 2 × L н × tg a + K L0 SL 2 × L н × tg a = = 1+ SL0 K L0 K L0 , тобто при використанні помножувача індуктивності збільшується крутизна перетворення (чутливості), і, відповідно, відбувається підвищенні точності вимірювання неелектричних величин. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601