Датчики давления на основе линейных дифференциальных трансформаторов

Датчики давления на основе линейных дифференциальных трансформаторов (ЛДТ)

В этих датчиках смещение диафрагмы преобразуется в перемещение сердечни­ка ЛДТ. Такие датчики ранее на автомобилях не применялись.

Линейный дифференциальный трансформатор — это электромеханическое устройство, вырабатывающее выходной электрический сигнал, пропорциональ­ный перемещению ферромагнитного сердечника. ЛДТ состоит из первичной и двух вторичных обмоток, симметрично расположенных на цилиндрическом кар­касе. Свободно движущийся внутри обмоток ферромагнитный сердечник в форме стержня обеспечивает связь этих обмоток через магнитный поток. На рис. 2.8 по­казана конструкция ЛДТ и приведена его принципиальная электрическая схема.

При возбуждении первичной обмотки с помощью внешнего источника пере­менного напряжения в двух вторичных обмотках наводятся ЭДС взаимоиндукции. Вторичные обмотки включены последовательно и встречно, поэтому результиру­ющий выходной сигнал преобразователя представляет собой разность этих напря­жений и равен нулю, когда сердечник находится в центральной (или в нулевой) позиции.

При уходе сердечника из этой позиции напряжение, индуцируемое в той вторичной обмотке, к которой движется сердечник, возрастает, а напряжение, индуцируемое в другой вторичной обмотке, уменьшается. В результате вырабаты­вается дифференциальный выходной сигнал, величина которого линейно зависит от положения сердечника. Фаза выходного напряжения изменяется скачком на 180° при переходе через нулевую позицию.

Полезную информацию о перемещении несут амплитуда и фаза выходного сигнала. Приходится использовать фазо- чувствительные демодуляторы, они име­ются в интегральном исполнении.

На автомобилях ЛДТ могут применяться в датчиках абсолютного давления впускного коллектора, где они преобразуют перемещение мембраны в электриче­ский сигнал.

ЛДТ обеспечивает погрешность преобразования перемещения сердечника в на­пряжение порядка 0,25%.

Первичная обмотка запитывается синусоидальным напряжением 3...15 В с час­тотой 2...5 кГц. Коэффициент трансформации дифференциального трансформато­ра 10:1...2:1.

ЛДТ характеризуется отсутствием трения, стабильностью нуля, гальванической развязкой входа и выхода, может работать в агрессивных средах.{jcomments on}