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Capacitivi / Induttivi 1 / 27 Lezione 3 Trasduttori capacitivi e induttivi.

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Presentazione sul tema: "Capacitivi / Induttivi 1 / 27 Lezione 3 Trasduttori capacitivi e induttivi."— Transcript della presentazione:

1 Capacitivi / Induttivi 1 / 27 Lezione 3 Trasduttori capacitivi e induttivi

2 Capacitivi / Induttivi 2 / 27 Trasduttori Capacitivi e Induttivi Capacità –Funzionamento dei trasduttori capacitivi –Trasduttori di posizione, di distanza, di presenza… –Circuiti ausiliari –Linearizzazione Induttanza –Funzionamento dei trasduttori induttivi –Trasduttori di posizione a variazione di riluttanza –Trasduttori di presenza a correnti parassite Effetto trasformatorico –Trasformatori differenziali

3 Capacitivi / Induttivi 3 / 27 Capacità di un condensatore a facce piane C = S / d è la permettività dielettrica del materiale interposto fra le armature S potrebbe essere modificato mediante lo scorrimento delle armature d potrebbe essere modificato dallo spostamento delle armature (problema: è al denominatore!!)

4 Capacitivi / Induttivi 4 / 27 Trasduttori di posizione capacitivi C = S / d S potrebbe essere modificato mediante lo scorrimento delle armature, luna sullaltra, che modifica la superficie utile Si possono avere scorrimenti per traslazione e per rotazione. Il processo è utilizzato per realizzare trasduttori di posizione lineare ed angolare.

5 Capacitivi / Induttivi 5 / 27 Campo di misura: traslazione

6 Capacitivi / Induttivi 6 / 27 Campo di misura: traslazione

7 Capacitivi / Induttivi 7 / 27 Campo di misura: rotazione

8 Capacitivi / Induttivi 8 / 27 Effetti di bordo - armature schermo C = S / d S la variazione della superficie utile viene disturbata da effetti di bordo che possono interferire nel legame fra il misurando e la capacità. per mascherare questi effetti si usano armature supplementari equipotenziali alle armature principali ed estranee al circuito di misura

9 Capacitivi / Induttivi 9 / 27 Trasduttore di livello capacitivo ad immersione

10 Capacitivi / Induttivi 10 / 27 Trasduttore di livello capacitivo ad immersione

11 Capacitivi / Induttivi 11 / 27 Trasduttore di livello capacitivo ad immersione il fluido di cui si vuole trasdurre il livello deve essere isolante ed avere una permettività 1 molto maggiore di quella del vuoto 0

12 Capacitivi / Induttivi 12 / 27 Trasduttore di livello capacitivo d La presenza di un piano a potenziale nullo determina la nascita di un conduttore immagine posto simmetricamente rispetto al piano neutro ed a potenziale opposto a quello dellelettrodo principale. Anche in questo caso si evitano gli effetti di bordo usando una armatura schermo equipotenziale a quella principale ed estranea al circuito di misura.

13 Capacitivi / Induttivi 13 / 27 Rilevatore di presenza capacitivo loscillatore collegato alla armatura ha potenza ridotta e riesce ad oscillare solo se caricato da impedenze di valore superiore ad un valore critico: laumento del valore della capacità ne arresta la libera oscillazione e tale evento viene rilevato per segnalare la presenza di un azionatore entro la distanza di attivazione.

14 Capacitivi / Induttivi 14 / 27 d diminuisce allaumentare della pressione nella camera principale pertanto la capacità aumenta per rilevare la pressione assoluta nella camera secondaria si realizza un vuoto spinto per cui la permettività da considerare è la del vuoto. Trasduttore di pressione capacitivo C = S / d

15 Capacitivi / Induttivi 15 / 27 C = S / d d diminuisce allaumentare della differenza fra la pressione nella camera principale e quella nella secondaria. è legato alla pressione del fluido nella camera secondaria. Trasduttore di pressione capacitivo

16 Capacitivi / Induttivi 16 / 27 Convertitore C / V e linearizzazione reciprocale la necessità di permettere la circolazione della i - impone la presenza di R :

17 Capacitivi / Induttivi 17 / 27 Trasduttori induttivi e trasformatorici

18 Capacitivi / Induttivi 18 / 27 Autoinduzione e riluttanza L, coefficiente di autoinduzione o, brevemente, induttanza, è funzione (inversa) della riluttanza del circuito magnetico: R, riluttanza del circuito magnetico, è fortemente dipendente dal contributo del traferro: R = R fe + 2 R 0 con R 0 = d 0 / 0 S

19 Capacitivi / Induttivi 19 / 27 Trasduttori a variazione di riluttanza R, riluttanza del circuito magnetico, è fortemente dipendente dal contributo del traferro: R = R fe + 2 R 0 con R 0 = d 0 / 0 S L, coefficiente di autoinduzione o, brevemente, induttanza, è funzione (inversa) della riluttanza del circuito magnetico:

20 Capacitivi / Induttivi 20 / 27 Trasduttori a fem indotta il flusso magnetico è funzione della riluttanza del circuito magnetico e le variazioni di riluttanza possono indurre una tensione alluscita del dispositivo: Il trasduttore, di tipo attivo, non è adatto per rilevare posizioni dato che la fem di uscita è provocata dalla derivata temporale della riluttanza.

21 Capacitivi / Induttivi 21 / 27 Trasduttori a correnti parassite (proximity) il trasduttore ha una bobina che viene alimentata da un oscillatore loscillatore collegato alla bobina ha potenza ridotta e riesce ad oscillare solo se non deve erogare una potenza superiore ad un valore critico. loscillatore collegato alla bobina ha potenza ridotta e riesce ad oscillare solo se non deve erogare una potenza superiore ad un valore critico: le correnti di Foucoult che circolano nellazionatore eventualmente presente provocano una dissipazione supplementare di potenza che arresta la libera oscillazione: tale evento viene rilevato per segnalare la presenza di un azionatore entro la distanza di attivazione.

22 Capacitivi / Induttivi 22 / 27 Trasformatore differenziale LVDT

23 Capacitivi / Induttivi 23 / 27 Trasformatore differenziale LVDT

24 Capacitivi / Induttivi 24 / 27 Trasformatore differenziale LVDT

25 Capacitivi / Induttivi 25 / 27 Trasformatore differenziale LVDT

26 Capacitivi / Induttivi 26 / 27 Frequenza di alimentazione LVDT

27 Capacitivi / Induttivi 27 / 27 Specifiche LVDT

28 Capacitivi / Induttivi 28 / 27 Condizionamento LVDT

29 Capacitivi / Induttivi 29 / 27 Condizionamento LVDT


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