Este tipo de sensores están basados en la ley de Faraday. Según la cual, si una bobina con N espiras está inmersa en un campo magnético y abarca un flujo φ, se induce en ella una tensión e que viene dada por la siguiente expresión:
Los denominados tacogeneradores o tacómetros de alterna son similares, en su funcionamiento, a un generador de energía eléctrica. Si se tiene un circuito de N espiras, que gira a una velocidad angular w, inmerso en un campo magnético fijo de densidad de flujo B, la tensión inducida será:
Se induce, por tanto, una tensión alterna de amplitud y frecuencia proporcionales a la velocidad de giro. El sensor sería mucho más práctico si sólo variara la amplitud con la velocidad de giro. Para conseguir esto, se emplea una disposición como la que se muestra en la figura.
Hay dos devanados, uno de excitación y otro de detección, dispuestos con un desfase espacial de 90º. El rotor, cuya velocidad de giro se pretende medir, está formado por una serie de espiras cortocircuitadas dispuestas alrededor de un tambor. Es lo que se denomina rotor en jaula de ardilla. Si el devanado de excitación se alimenta con una tensión alterna de amplitud constante y pulsación w, al girar el rotor a una velocidad wa, en el devanado de detección, se obtiene una tensión de salida:
Se trata de una tensión de frecuencia igual a la de excitación y amplitud proporcional a la velocidad de giro. Se ha supuesto que la impedancia de entrada del instrumento de medida es alta, pues de lo contrario la corriente que circula por el devanado de salida produciría un campo magnético que se sumaría con el de excitación
introduciendo un error.
Como la información de interés está en la amplitud, si la velocidad de giro varía no deberá hacerlo con
una frecuencia comparable a la de excitación, que actúa de portadora. Para poder demodular la envolvente sin tener que recurrir a filtros complejos, conviene que la frecuencia de la tensión de
excitación sea al menos diez veces mayor que la de la velocidad a medir. En la figura se muestra un ejemplo en el que la velocidad de giro crece de forma cuadrática.
Los cambios de temperatura pueden introducir errores, pues varía la resistencia de los devanados
y con ella la intensidad de excitación. Hay modelos que incluyen un termistor linealizado en serie con el devanado de excitación de tal forma que el coeficiente de temperatura del conjunto es casi nulo en el margen de temperatura que va a actuar el tacómetro. Otra solución sería excitar el primario en corriente, pero esto es más costoso. Existen tacómetros en los que la excitación se consigue con un imán permanente, y la salida se rectifica mecánica o electrónicamente. Son los denominados tacómetros de continua. La ventaja que introducen es que no necesitan excitación externa. Además la polaridad de la tensión de salida depende del sentido de giro.
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