Traductor de turatie cu reluctanta variabila

Elementul sensibil cu reluctanta variabila este compus dintr-un magnet permanent prelungit cu un miez de fier pe care este infassurata o bobina aflata la mica distanta de periferia unui disc din material feromagnetic. Discul are mai multe proeminente sau gauri (dinti si fante) si este montat pe axul a carui turatie se determina.

Diferite moduri de realizare a elemen telor cu reluctanta variabila

Magnetul, miezul magnetic si discul feromagnetic formeaza un circuit magnetic a carui reluctanta variaza in functie de pozitia discului fata de miezul magnetic. Cand una dintre se afla in prelungirea miezului, reluctanta va fi minima, iar cand un spatiu liber se afla in dreptul miezului reluctanta va fi maxima. Aceasta variatie de reluctanta duce la o variatie de flux magnetic prin bobina, ceea ce va induce o tensiune u_e(t) in bobina, conform legii inductiei electromagnetice. La o rotatie a discului se obtine un numar de impulsuri egal cu numarul de dinti de pe circumferinta discului.

Forma tensiunii u_e(t)

Frecventa f a tensiunii electromotoare induse este egala cu turatia n, in rot/s, multiplicata cu numarul de dinti z ai discului:

f=zn

Elementele sensibile cu reluctanta variabila nu se utilizeaza la turatii joase si foarte joase, deoarece la turatii mici amplitudinea impulsurilor fiind dependenta de turatie, poate sa scada sub pragul de sensibilitate al adaptorului. Pentru cresterea sensibilitatii la turatii mici, trebuie marit numarul de dinti ai discului.

Schema bloc a traductorului de turatie cu reluctanta variabila

Elementul sensibil de acest tip poate fi conectat la un adaptor analogic a carui schema bloc este prezentata in figura urmatoare ca si diagrama corespunzatoare de semnale. S-a considerat un element sensibil cu o singura proeminenta.

Semnalul U_ES, de perioada T, furnizat de elementul sensibil ES, este amplificat si redresat monoalternanta de catre blocul amplificator - redresor A+R. Dupa ce este format, semnalul purtator de informatie cu privire la turatie este aplicat monostabilului M, care genereaza impulsuri dreptunghiulare periodice de perioada T si de durata fixata t₀. Pentru functionare corecta se impune conditia , unde T_min este perioada minima de rotatie. Tensiunea U_M de la iesirea monostabilului este mediata de catre dispozitivul de mediere DM pe o durata T₀>>T, obtinandu-se o tensiune continua U_DM proportionala cu turatia:

Etajul de iesire EE furnizeaza un semnal continuu unificat proportional cu turatia.

Domeniul de turatii la care poate fi folosit traductorul cu reluctanta variabila este de 100 rot/min - 300000 rot/min, in functie de numarul de dinti ai discului.

In locul medierii teoretice din relatia de mai sus, in practica se utilizeaza o mediere pe condensator, ceea ce constituie o sursa de erori. Pentru micsorarea erorilor, traductorul este prevazut, de regula, cu un set de roti dintate din material feromagnetic, fiecare roata avand un anumit numar de dinti si fiind utilizata pentru o anumita gama de turatii. Corespunzator se modifica constanta de timp t₀ a monostabilului si condensatorul de mediere. Elementul sensibil cu reluctanta variabila poate fi conectat la un adaptor numeric, crescand astfel precizia si timpul de raspuns.

Diagrama de semnal pentru traductorul analogic de turatie

cu reluctanta variabila