V sodobnih obdelovalnih strojih in visoko natančni opremi, kjer je pomembno nadzorovati položaj konstrukcijskih elementov, je nameščen induktivni senzor. Za kaj se uporablja ta naprava, katere vrste in načini povezave obstajajo, kako deluje, bomo preučili v tem članku.
Imenovanje
Induktivni senzor je zasnovan za nadzor gibanja delovnega telesa brez neposrednega stika z njim. Glavno področje uporabe je oprema obdelovalnih strojev, natančni medicinski pripomočki, avtomatizacijski sistemi za tehnološke procese, merjenje in nadzor oblike izdelka. V skladu z določbami oddelka 2.1.1.1 GOST R 50030.5.2-99 je to senzor, ki ustvarja elektromagnetno polje v območju občutljivosti in ima polprevodniško stikalo.
Obseg uporabe induktivnih senzorjev v veliki meri določa njihova visoka zanesljivost in odpornost na zunanje dejavnike. Številni okoljski dejavniki ne vplivajo na njihove odčitke in delovanje: vlaga, kondenzacija, kopičenje prahu in umazanije, vdor trdnih delcev. Takšne funkcije zagotavljajo podatki o njihovi napravi in zasnovi.
Naprava
Razvoj segmenta radijske elektronike ni privedel le do izboljšanja začetnih mehanizmov, temveč tudi do pojava bistveno novih induktivnih senzorjev. Kot primer si oglejte eno najpreprostejših možnosti (slika 1):
Kot lahko vidite na sliki, vključuje:
- magnetno vezje ali jarem (1) - zasnovan za prenos elektromagnetnega polja od generatorja do območja občutljivosti;
- induktor (2) - ustvarja izmenično elektromagnetno polje, ko skozi zanke teče električni tok;
- merilni objekt (3) - kovinsko sidro, vstavljeno ali premaknjeno v območju občutljivosti, nekovinski predmeti ne morejo vplivati na stanje elektromagnetnega polja, zato se ne uporabljajo kot detektor;
- vrzel med predmetom merjenja in glavnim magnetnim vezjem (4) - zagotavlja merilo interakcije kot magnetni dielektrik, odvisno od modela senzorja in načina gibanja, lahko ostane nespremenjen ali niha znotraj določenega obsega;
- generator (5) - zasnovan za generiranje električne napetosti dane frekvence, ki bo ustvarila izmenično magnetno polje na določenem območju.
Načelo delovanja
Načelo delovanja induktivnega senzorja je sposobnost elektromagnetnega polja, da spreminja svoje parametre, odvisno od vrednosti magnetne prevodnosti na poti toka. Njegovo delovanje temelji na klasični različici tuljave, navite na jedro.
Ko skozi zavoje te tuljave teče električni tok I, nastane magnetno polje (glej. Slika 2), katerega nastali vektor magnetne indukcije B je določen s pravilom desne roke. Ko se magnetno polje premika skozi jedro, feromagnetni material zagotavlja največjo prepustnost. Toda takoj, ko črte magnetne indukcije vstopijo v zračni prostor, se magnetna prevodnost znatno poslabša in del polja se razprši.
Ko se v polje induktivnega senzorja vnese sprožilni predmet (slika 3) iz kovine, se intenzivnost indukcijskih vodov močno spremeni. Posledično se pretok poveča in njegova vrednost se spremeni, kar pa povzroči spremembo električne količine v tuljavi zaradi pojava medsebojne indukcije. V praksi je ta signal premajhen, zato je v njihovo vezje vključen ojačevalnik za razširitev merilnega območja induktivnega senzorja.
Zaznavanje razdalje in cilja
Glede na zasnovo in princip delovanja induktivnega senzorja ima lahko ciljni objekt vertikalni ali vodoravni premik glede na sam merilnik. Vendar se reakcija senzorja na začetek gibanja nadzorovanega predmeta morda ne začne takoj, kar je posledica nazivna razdalja, na kateri so podani območje občutljivosti senzorja in tehnični parametri predmet.
Kot lahko vidite na sliki 4, je nadzorovani objekt v prvem položaju na taki razdalji, da elektromagnetne črte ne dosežejo njegove površine. V tem primeru signal ne bo odstranjen z induktivnega senzorja, saj ne beleži premikov v območju občutljivosti. V drugem položaju je nadzorovani objekt že prehodil zaznavno razdaljo in vstopil v občutljivo območje. Kot rezultat interakcije s predmetom se na izhodu senzorja prikaže ustrezen signal.
Razdalja zaznavanja bo odvisna tudi od geometrijskih dimenzij, oblike in materiala. Treba je opozoriti, da se kot predmet za sprožitev induktivnega senzorja uporabljajo samo kovinski predmeti. vendar se bo tudi trenutek prehoda senzorja v nasprotno stanje razlikoval od določene vrste, ki je prikazana v diagram:
P.S. Preberite več v našem članku: https://www.asutpp.ru/induktivnyy-datchik.html