اصل عملکرد سنسور القایی اصل عملکرد سنسورهای القایی مزایا نسبت به سنسورهای خازنی خطی

سنسورهای القایی - مبدل های پارامتر. وظیفه آنها تغییر اندوکتانس با تغییر مقاومت مغناطیسی سنسور است.

سنسورهای القایی در تولید برای اندازه گیری حرکات در محدوده 1 میکرومتر تا 20 میلی متر بسیار محبوب شده اند. یک سنسور القایی می تواند برای اندازه گیری سطوح مایعات، گازها، فشارها و نیروهای مختلف استفاده شود. در این موارد، پارامتر تشخیص داده شده توسط اجزای حساس به جابجایی تبدیل می شود، سپس این مقدار به مبدل القایی ارسال می شود.

برای اندازه گیری فشار از عناصر حساس استفاده می شود. آنها نقش حسگرهای مجاورتی را بازی می کنند که برای تشخیص اشیاء مختلف با استفاده از روش غیر تماسی طراحی شده اند.

انواع و دستگاه

سنسورهای القایی بر اساس طرح ساخت خود به 2 نوع تقسیم می شوند:

• سنسورهای تکی
• سنسورهای دیفرانسیل

مدل اول دارای یک شاخه اندازه گیری است، برخلاف سنسور دیفرانسیل، که دارای دو شاخه اندازه گیری است.

در مدل دیفرانسیل، زمانی که پارامتر تشخیص داده شده تغییر می کند، اندوکتانس 2 سیم پیچ تغییر می کند. در این مورد، تغییر در انجام می شود همان مقداربا علامت مخالف

اندوکتانس سیم پیچ با فرمول محاسبه می شود: L = WΦ/I

جایی که دبلیو- تعداد دورها؛ اف- شار مغناطیسی؛ من- قدرت جریان عبوری از سیم پیچ. قدرت جریان با نیروی مغناطیسی در رابطه زیر مرتبط است: I = Hl/W

از این فرمول بدست می آوریم: L = W²/Rm

جایی که Rm = H*L/F- مقاومت مغناطیسی

کار تک سنسور در خاصیت چوک برای تغییر اندوکتانس با افزایش یا کاهش شکاف هوا نهفته است.

طراحی سنسور شامل یک یوغ (1)، پیچ سیم پیچ (2) و یک آرمیچر (3) است که توسط فنرها ثابت می شود. مقاومت جریان متناوب را به سیم پیچ تامین می کند. قدرت جریان در مدار بار محاسبه می شود:

L- اندوکتانس حسگر، r d- مقاومت دریچه گاز فعال این یک مقدار ثابت است، بنابراین تغییر در قدرت فعلی است منفقط با تغییر مولفه اندوکتانس قابل انجام است ایکس L=I R nبسته به اندازه شکاف هوا δ .

هر مقدار شکاف مربوط به مقدار جریان خاصی است که افت ولتاژ در مقاومت را تعیین می کند R n: U out =I*R n- سیگنال خروجی سنسور است. وابستگی زیر قابل تعریف است Uout = f (δ)، تحت یک شرط که شکاف بسیار کوچک باشد و شارهای اتلاف و همچنین مقاومت مغناطیسی فلز نادیده گرفته شود. R mfدر مقایسه با مقاومت مغناطیسی شکاف هوا R mv.

بیان نهایی این است:

در تمرین مقاومت فعالمدارها به طور غیر قابل مقایسه ای پایین تر از القایی هستند. بنابراین فرمول به شکل زیر است:

از معایب مجردها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• هنگام کار با سنسور، آرمیچر تحت تأثیر نیروی جاذبه به هسته قرار می گیرد. این نیرو با هیچ روشی متعادل نمی شود بنابراین از دقت سنسور می کاهد و درصد مشخصی از خطا را وارد می کند.
• قدرت جریان بار بستگی به دامنه ولتاژ و فرکانس آن دارد.
• برای اندازه گیری حرکت در دو جهت، باید مقدار اولیه شکاف را تنظیم کنید، که باعث ناراحتی می شود.

سنسورهای القایی دیفرانسیل دو سنسور برگشت ناپذیر را ترکیب کرده و به شکل سیستمی ساخته می شود که از 2 هسته مغناطیسی با دو منبع ولتاژ مجزا تشکیل شده است. برای این، ترانسفورماتور ایزوله (5) اغلب استفاده می شود.

سنسورهای دیفرانسیل بر اساس شکل هسته طبقه بندی می شوند:

• سنسورهای القایی با مدار مغناطیسی W شکل که به شکل ورق های فولادی الکتریکی ساخته شده اند. در فرکانس های بالاتر از 1 کیلوهرتز، از پرمالیاژ برای هسته استفاده می شود.
• سنسورهای القایی استوانه ای با هسته مغناطیسی گرد.

شکل سنسور بسته به طراحی و ترکیب آن با مکانیسم انتخاب می شود. استفاده از یک هسته مغناطیسی W شکل برای مونتاژ سیم پیچ و کاهش مناسب است ابعاد کلیسنسور القایی

برای کار با سنسور دیفرانسیل، برق از یک ترانسفورماتور (5) تامین می شود که خروجی از آن دارد نقطه میانی. یک دستگاه (4) بین این ترمینال و سیم مشترک سیم پیچ ها متصل است. در این حالت، شکاف هوا در محدوده 0.2 تا 0.5 میلی متر است.

هنگامی که آرمیچر در موقعیت وسط در فواصل مساوی قرار می گیرد، مقاومت های القایی سیم پیچ ها (3 و 3') برابر است. این بدان معنی است که مقادیر جریان های سیم پیچ نیز یکسان است و کل جریان حاصل در دستگاه صفر است.

با انحراف کوچک آرمیچر در هر جهت، مقدار شکاف های هوا و اندوکتانس ها تغییر می کند. بنابراین، دستگاه اختلاف جریان I 1 -I 2 را تعیین می کند که با عملکرد حرکت آرمیچر از موقعیت وسط تعیین می شود. تفاوت جریان اغلب توسط یک دستگاه مغناطیسی الکتریکی (4) که مانند یک میکرو آمپرمتر با (B) در ورودی ساخته شده است، تعیین می شود.

قطبیت جریان به تغییرات در مقاومت کل سیم پیچ ها بستگی ندارد. با استفاده از مدارهای یکسوسازی حساس به فاز می توان جهت حرکت آرمیچر را از موقعیت وسط تعیین کرد.

گزینه ها

• یکی از پارامترهای سنسورهای القایی می باشد محدوده پاسخ . سنسورها بر اساس این پارامتر انتخاب می شوند، اما چندان مهم نیست. دستورالعمل های مربوط به سنسور ارائه می شود پارامترهای اسمیمنبع تغذیه هنگام کار با دستگاه در دمای +20 درجه. ولتاژ ثابت سنسور 24 ولت و ولتاژ متناوب 230 ولت است. معمولاً سنسور در شرایط کاملاً متفاوتی کار می کند.

در عمل، هنگام انتخاب یک سنسور، دو شاخص فاصله پاسخ مهم هستند:

- مفید
- تاثير گذار.

قرائت های اولی به صورت محاسبه می شود + 10٪ از 2 در دمای 25-70 درجه. خوانش دوم با مقدار اسمی 10٪ متفاوت است. دامنه دما از 18 تا 28 درجه افزایش می یابد. اگر پارامتر دوم از ولتاژ نامی استفاده کند، در این صورت پارامتر اول دارای گسترش 85-110٪ است.

• پارامتر دیگر این است محدودیت پاسخگویی تضمین شده . از صفر تا 81 درصد ارزش اسمی متغیر است.
• همچنین باید پارامترهای زیر را در نظر بگیرید: تکرارپذیری و پسماند ، که برابر با فاصله بین موقعیت های انتهایی سنسور است. مقدار بهینه آن 20 درصد فاصله پاسخ موثر است.
• جریان بارگذاری . سازندگان گاهی اوقات سنسور تولید می کنند اعدام ویژهدر 500 میلی آمپر
• نرخ پاسخ . این پارامتر بالاترین قابلیت سوئیچینگ را در هرتز تعیین می کند. پایه ای سنسورهای صنعتیفرکانس پاسخگویی 1000 هرتز دارند.

روش های اتصال در نمودارها

انواع مختلفی از سنسورهای القایی با عدد متفاوتسیم برای اتصال بیایید به انواع اصلی اتصالات برای سنسورهای القایی مختلف نگاه کنیم.

• دو سیمه سنسورهای القایی مستقیماً به مدار بار متصل می شوند. این ساده ترین روش است، اما ویژگی های خاص خود را دارد. این روش به یک مقاومت نامی برای بار نیاز دارد. اگر این مقاومت بیشتر یا کمتر باشد، دستگاه به درستی کار نمی کند. هنگام روشن کردن سنسور برای جریان مستقیم، نباید قطبیت پایانه ها را فراموش کرد.
• سه سیمه سنسورهای القایی محبوب ترین هستند. آنها دو هادی برای اتصال برق و یکی برای بار دارند.
• چهار سیم و پنج سیم سنسورهای القایی آنها دو سیم برای برق، دو سیم دیگر برای بار و سیم پنجم برای انتخاب حالت کار دارند.

کدگذاری رنگ

علامت گذاری رنگی هادی ها برای نگهداری و نصب سنسورها بسیار راحت است. هادی های خروجی آنها با رنگ خاصی مشخص شده اند:

• منهای - آبی.
• به علاوه - قرمز.
• خروجی مشکی است.
• هادی خروجی دوم سفید است.

خطاها

خطای تبدیل پارامتر تشخیص داده شده بر توانایی سنسور القایی برای تولید اطلاعات تأثیر می گذارد. خطای کل شامل بسیاری از خطاهای مختلف است.

• خطای الکترومغناطیسی یک متغیر تصادفی است به دلیل القای EMF در سیم پیچ سنسور توسط میدان های مغناطیسی خارجی ظاهر می شود. در تولید نزدیک نیروگاه ها دستگاه های الکتریکیوجود داشته باشد میدانهای مغناطیسیاغلب با فرکانس 50 هرتز.
• خطای دما همچنین یک مقدار تصادفی است، زیرا کار مقدار زیادعناصر حسگر به دما بستگی دارد و است مقدار قابل توجهی، در هنگام طراحی سنسورها در نظر گرفته می شود.
• خطای کشسانی مغناطیسی . به دلیل ناپایداری تغییر شکل های هسته در هنگام مونتاژ دستگاه و همچنین به دلیل تغییر در تغییر شکل ها در حین کار ظاهر می شود. تأثیر ناپایداری ولتاژ در مدار مغناطیسی بی ثباتی سیگنال خروجی را ایجاد می کند.
• خطاهای دستگاه به دلیل تأثیر نیروی اندازه گیری بر تغییر شکل عناصر حسگر و همچنین تأثیر یک پرش در نیروی اندازه گیری بر ناپایداری تغییر شکل ظاهر می شود. خطا نیز تحت تأثیر واکنش و شکاف در قسمت های متحرک ساختار سنسور است.

• خطای کابل از یک مقدار مقاومت متغیر، تغییر شکل کابل و دمای آن و تداخل نیروی الکتروموتور در کابل از میدان های خارجی تشکیل می شود.

• خطای کرنش سنج یک متغیر تصادفی است و به کیفیت سیم پیچی پیچ های سیم بستگی دارد. در طول سیم پیچی، تنش های مکانیکی ایجاد می شود، تغییری که در حین کار سنسور منجر به تغییر در مقاومت سیم پیچ می شود. دی سیکه به معنی تغییر در سیگنال خروجی است. اغلب سنسورهای با کیفیت بالا این خطا را در نظر نمی گیرند.
• خطای پیری سنسور از سایش قطعات متحرک دستگاه حسگر و همچنین ظاهر می شود تغییر مداومخواص الکترومغناطیسی مدار مغناطیسی این خطا نیز یک مقدار تصادفی در نظر گرفته می شود. هنگام تعیین خطای سایش، سینماتیک دستگاه حسگر در نظر گرفته می شود. هنگام طراحی سنسور، توصیه می شود عمر مفید آن را در حالت عادی تعیین کنید، که در طی آن خطای ناشی از سایش از مقدار مشخص شده تجاوز نمی کند.
• خطای تکنولوژی زمانی ظاهر می شود که انحرافاتی از روند ساخت سنسور، تغییرات در پارامترهای سیم پیچ ها و عناصر در هنگام مونتاژ و از تأثیر تداخل و فاصله ها هنگام جفت شدن قطعات وجود داشته باشد. خطای تکنولوژی با استفاده از مترهای مکانیکی ساده ارزیابی می شود.

پارامترهای الکترومغناطیسی مواد و خواص آنها در طول زمان تغییر می کند. اغلب، فرآیندهای تغییر خواص مواد در 200 ساعت اول پس از عملیات حرارتی هسته مغناطیسی رخ می دهد. علاوه بر این، این ویژگی ها یکسان باقی می مانند و بر خطای کلی سنسور تأثیر نمی گذارد.

مزایای

• حساسیت بیشتر
• افزایش توان خروجی، تا چند ده وات.
• امکان اتصال به منابع فرکانس صنعتی.
• دستگاه قوی و ساده.
• بدون تماس های مالشی.

ایرادات

• فقط با ولتاژ متناوب کار می کند.
• ثبات منبع تغذیه و فرکانس بر دقت سنسور تأثیر می گذارد.

دامنه استفاده

• تجهیزات پزشکی.
• لوازم خانگی.
• صنعت خودرو.
• تجهیزات رباتیک.
• فناوری کنترل و اندازه گیری صنعتی

برای اطمینان از عملکرد طبیعی موتور، مکانیسم ها و کنترل کننده های زیادی برای انجام عملکردهای مختلف استفاده می شود. یکی از این وسایل است سنسور القایی. این چه نوع کنترلی است، اصل عملکرد آن چیست، چه نوع دستگاه هایی وجود دارد؟ در ادامه در این مورد صحبت خواهیم کرد.

[پنهان شدن]

ویژگی های مبدل های القایی

سنسور القایی یا است دستگاه بدون تماسطراحی شده برای کنترل موقعیت یک جسم ساخته شده از فلز. این مهم است زیرا دستگاه فقط می تواند به فلز حساس باشد.

توابع و اصل عملیات

اصل کار دستگاه مبتنی بر تغییر دامنه نوسان دستگاه ژنراتور ساخته شده در کنترلر هنگام ورود یک جسم فلزی خاص به منطقه فعال است. بر این اساس، دستگاه فقط با این نوع اشیاء قابل استفاده است. هنگامی که ولتاژ به کلید محدود، که در ناحیه حساسیت قرار دارد، اعمال می شود، یک میدان مغناطیسی ظاهر می شود. این میدان باعث تشکیل جریان های گردابی می شود که تأثیر آنها در تغییرات دامنه نوسانات دستگاه ژنراتور منعکس می شود.

در نتیجه، چنین تبدیل‌هایی به ظاهر یک پالس خروجی آنالوگ کمک می‌کند، که مقدار آن بسته به فاصله بین کنترل‌کننده و جسم ممکن است متفاوت باشد. سنسور جابجایی القایی نقش بسیار مهمی برای مجموعه هایی دارد که برای ردیابی تغییرات در محل اجسام فلزی استفاده می شوند. با تشکر از کنترلر، مشخص می شود که آیا یک شی به درستی قرار دارد یا خیر. در صورتی که یک مورد در جایی که باید باشد نباشد، سیستم کنترل باید اقدام کند اقدامات لازمبه منظور اطمینان کار معمولیدستگاه ها

در مورد دستگاه کنترل کننده، دستگاه از عناصر زیر تشکیل شده است:

1. یک واحد ژنراتور طراحی شده برای تولید یک میدان الکترومغناطیسی، که به نوبه خود برای ایجاد یک منطقه فعالیت با یک جسم استفاده می شود.
2. دستگاه تقویت کننده. برای افزایش مقدار دامنه پالس استفاده می شود تا سیگنال بتواند به پارامتر مورد نظر برسد.
3. ماشه اشمیت این عنصر برای ایجاد هیسترتز در هنگام تعویض دستگاه طراحی شده است.
4. یک عنصر دیود که وضعیت کنترل کننده را نشان می دهد. LED همچنین به شما امکان می دهد بهینه ترین کنترل عملکرد دستگاه را ارائه دهید و سرعت راه اندازی را نشان دهید.
5. عنصر بعدی ترکیب است. هدف آن محافظت از دستگاه در برابر رطوبت داخل کیس و همچنین آلودگی و گرد و غبار است که می تواند منجر به خرابی آن شود.
6. خود بدن. محفظه کنترل کننده برای اطمینان از نصب دستگاه و همچنین محافظت از آن در برابر انواع آسیب های مکانیکی طراحی شده است. به عنوان یک قاعده، بدنه از برنج یا پلی آمید ساخته شده است و همچنین مجهز به تمام بست های لازم برای اتصال است (نویسنده ویدیو کانال Lty D است).

انواع کنترلر

سیستم های حسگر القایی می توانند استفاده کنند دستگاه های مختلف، که در پارامترهای زیر با یکدیگر تفاوت دارند:

1. طراحی دستگاه و همچنین نوع کیس که می تواند مستطیلی یا استوانه ای باشد. در مورد ماده ای که خود کیس از آن ساخته شده است، می تواند فلز یا پلاستیک باشد.
2. اگر صحبت می کنیم قطعات استوانه ای، سپس آنها می توانند داشته باشند اندازه های متفاوتمسکن ها به عنوان یک قاعده، قطر کیس 12 و 18 میلی متر است، اما می توانید دستگاه های دیگری را نیز پیدا کنید - 4، 8، 22 میلی متر و غیره.
3. پارامتر بعدی بک فلش کاری دستگاه است که فاصله تا صفحه فولادی کنترلر است. برای کنترل کننده های کوچک، این رقم از 0 تا 2 میلی متر برای کنترل کننده های با قطر 12 و 18 میلی متر متغیر است، فاصله کاری باید به ترتیب 4 و 8 میلی متر باشد.
4. تعداد سیم برای اتصال به شبکه آنبرد. دستگاه های دو سیم برای نصب راحت تر هستند، اما نسبت به بار حساس هستند - اگر مقاومت خیلی زیاد یا کم باشد، ممکن است عملکرد آنها مختل شود. امروزه قطعات سه سیم رایج ترین در نظر گرفته می شوند، دو کنتاکت برای برق و یکی دیگر برای بار استفاده می شود. همچنین رگولاتورهای پنج و چهار سیم وجود دارد که در آنها از پایه پنجم برای انتخاب حالت کار استفاده می شود.
5. پارامتر دیگری که ممکن است دستگاه ها در آن متفاوت باشند، تفاوت در قطبیت است. سنسورهای رله به شما امکان می دهند مقدار ولتاژ مورد نظر یا یکی از کنتاکت های برق را تغییر دهید. در سنسورهای ترانزیستوری نوع PNP، یک عنصر ترانزیستوری ویژه در خروجی نصب شده است که اجازه می دهد خروجی مثبت سوئیچ شود. در مورد منهای، در این مورد به طور مداوم متصل است. دستگاه های ترانزیستور NPN نیز وجود دارد، در این مورد پلاس دائماً تغذیه می شود و معدن توسط یک عنصر ترانزیستور سوئیچ می شود.

گالری عکس “نمودارهای اتصال”

مزایا و معایب

سنسور سرعت چرخش القایی (مثلاً DPKV) یا نوع دیگری مانند هر دستگاهی می تواند مزایا و معایب خود را داشته باشد. از شما دعوت می کنیم تا با آنها آشنا شوید.

بیایید با مزایا شروع کنیم:

1. اولا، چنین تنظیم کننده هایی با طراحی نسبتاً ساده مشخص می شوند که قابلیت اطمینان بالای عملکرد آنها را تضمین می کند. از نظر ساختاری، عنصر هیچ تماس لغزشی ندارد، که تضمین می کند عملیات قابل اعتمادسنسور، زیرا کنتاکت ها فرسوده یا خراب نمی شوند.
2. در صورت لزوم، می توان چنین تنظیم کننده ای را به آن متصل کرد شبکه برقبا فرکانس صنعتی
3. افزایش حساسیت رگولاتور، که کارآمدترین و بدون وقفه عملکرد آن را تضمین می کند.
4. در صورت لزوم، چنین دستگاه هایی می توانند تحت شرایط توان خروجی بالا کار کنند.

در مورد معایب:

1. مقادیر غیر خطی ممکن است به دلیل استفاده از اصل تبدیل القایی منجر به خطا شود.
2. عملکرد صحیح قطعه در دمای مشخصی امکان پذیر است. اگر دما در محدوده مشخص شده نباشد، ممکن است خطاهای بزرگی رخ دهد.
3. تشکیل یک میدان الکترومغناطیسی در خارج از حسگر نیز می تواند به ظهور خطاها کمک کند.

موضوع قیمت

هزینه یک محصول به بسیاری از ویژگی ها، به ویژه منطقه کاربرد بستگی دارد. به طور متوسط، قیمت تنظیم کننده های القایی از 500 روبل و بالاتر شروع می شود.

ویدئو "چگونه یک تنظیم کننده القایی را وصل کنیم؟"

دستورالعمل های بصری با استفاده از مثال اتصال تنظیم کننده در موتور سیکلت مشتری در ویدیوی زیر آورده شده است (نویسنده - وادیم کاراموف).

سنسور القایییک مبدل نوع پارامتریک است که اصل عملکرد آن بر اساس تغییر L یا اندوکتانس متقابل سیم پیچ با هسته است، به دلیل تغییر در مقاومت مغناطیسی RM مدار مغناطیسی سنسور، که شامل هسته.

سنسورهای القایی به طور گسترده در صنعت برای اندازه گیری جابجایی ها استفاده می شوند و محدوده 1 میکرومتر تا 20 میلی متر را پوشش می دهند. همچنین می توانید از سنسور القایی برای اندازه گیری فشار، نیرو، دبی گاز و مایع و غیره استفاده کنید. در این حالت پارامتر اندازه گیری شده با استفاده از عناصر حسگر مختلف به تغییر جابجایی تبدیل می شود و سپس این مقدار به مبدل اندازه گیری القایی عرضه می شود. .

در مورد اندازه گیری فشار، عناصر حساس را می توان به صورت غشاهای الاستیک، دم و غیره ساخت. همچنین از آنها به عنوان حسگر مجاورتی استفاده می شود که برای تشخیص اجسام مختلف فلزی و غیرفلزی به صورت غیر تماسی بر روی دستگاه استفاده می شود. اصل "بله" یا "نه".

مزایای سنسورهای القایی:

سادگی و قدرت طراحی، عدم وجود تماس های کشویی؛

قابلیت اتصال به منابع فرکانس صنعتی;

توان خروجی نسبتاً بالا (تا ده ها وات)؛

حساسیت قابل توجه

معایب سنسورهای القایی:

دقت عملکرد به پایداری ولتاژ تغذیه در فرکانس بستگی دارد.

عملیات فقط با جریان متناوب امکان پذیر است.

انواع مبدل های القاییو ویژگی های طراحی آنها

با توجه به طرح ساخت، سنسورهای القایی را می توان به تک و دیفرانسیل تقسیم کرد. یک سنسور القایی منفرد شامل یک شاخه اندازه گیری و یک سنسور دیفرانسیل شامل دو شاخه است.

در یک سنسور القایی دیفرانسیل، هنگامی که پارامتر اندازه گیری شده تغییر می کند، اندوکتانس دو سیم پیچ یکسان به طور همزمان تغییر می کند و تغییر به همان میزان، اما با علامت مخالف رخ می دهد.

همانطور که مشخص است،:

که در آن W تعداد چرخش است. Ф - شار مغناطیسی که در آن نفوذ می کند. I جریان عبوری از سیم پیچ است.

جریان مربوط به نسبت MMF است:

از کجا تهیه کنیم:

جایی که Rm = HL / Ф - مقاومت مغناطیسی سنسور القایی.

به عنوان مثال، یک سنسور القایی منفرد را در نظر بگیرید. عملکرد آن بر اساس خاصیت یک چوک با شکاف هوا برای تغییر اندوکتانس آن در هنگام تغییر اندازه شکاف هوا است.

سنسور القایی شامل یک یوغ 1، یک سیم پیچ 2، یک آرمیچر 3 است که توسط فنرها نگه داشته می شود. سیم پیچ 2 با ولتاژ تغذیه از طریق مقاومت بار Rн تامین می شود جریان متناوب. جریان در مدار بار به صورت زیر تعریف می شود:

جایی که rd مقاومت فعال دریچه گاز است. L اندوکتانس سنسور است.

زیرا مقاومت فعال مدار ثابت است، سپس تغییر در جریان I فقط می تواند به دلیل تغییر در جزء القایی XL=IRн رخ دهد که به اندازه شکاف هوا بستگی دارد.δ .

هر مقدارδ مطابقت دارد ارزش خاص I، ایجاد افت ولتاژ در مقاومت Rн: Uout=IRн - نشان دهنده سیگنال خروجی سنسور است. می توانید وابستگی تحلیلی را استخراج کنید Uout=f(δ ) مشروط بر اینکه شکاف به اندازه کافی کوچک باشد و شارهای نشتی نادیده گرفته شود و مقاومت مغناطیسی Rmf آهن در مقایسه با مقاومت مغناطیسی شکاف هوا Rmv نادیده گرفته شود.

این عبارت پایانی است:

در دستگاه های واقعی، مقاومت فعال مدار بسیار کمتر از القایی است، سپس عبارت به شکل زیر کاهش می یابد:

وابستگی Uout=f(δ) خطی است (به یک تقریب اول). ویژگی واقعی به نظر می رسد:

انحراف از خطی بودن در ابتدا با فرض پذیرفته شده Rмж توضیح داده می شود<< Rмв.

در d کوچک، مقاومت مغناطیسی آهن با مقاومت مغناطیسی هوا قابل مقایسه است.

انحراف در d بزرگ با این واقعیت توضیح داده می شود که در d بزرگ RL متناسب با مقدار مقاومت فعال - Rн + rd می شود.

به طور کلی، سنسور القایی در نظر گرفته شده دارای تعدادی معایب قابل توجه است:

با تغییر جهت حرکت، فاز جریان تغییر نمی کند.

در صورت نیاز به اندازه گیری جابجایی در هر دو جهت، لازم است شکاف هوای اولیه و در نتیجه جریان I0 را تنظیم کنید که ناخوشایند است.

جریان بار به دامنه و فرکانس ولتاژ تغذیه بستگی دارد.

در حین کار سنسور، آرمیچر در معرض نیروی جاذبه ای به مدار مغناطیسی قرار می گیرد که با هیچ چیزی متعادل نمی شود و در نتیجه خطا را در عملکرد سنسور وارد می کند.

سنسورهای القایی دیفرانسیل ترکیبی از دو حسگر غیرقابل برگشت هستند و به صورت سیستمی متشکل از دو مدار مغناطیسی با آرمیچر مشترک و دو سیم پیچ ساخته می شوند. سنسورهای القایی دیفرانسیل به دو منبع تغذیه جداگانه نیاز دارند که معمولاً از ترانسفورماتور 5 جداسازی استفاده می شود.

با توجه به شکل مدار مغناطیسی، می توان سنسورهای القایی دیفرانسیل با مدار مغناطیسی W شکل، ساخته شده از پل های فولادی الکتریکی (در فرکانس های بالاتر از 1000 هرتز، آلیاژهای آهن-نیکل - پرمولوی) و استوانه ای با هسته مغناطیسی جامد با مقطع گرد انتخاب شکل حسگر به ترکیب ساختاری آن با دستگاه کنترل شده بستگی دارد. استفاده از مدار مغناطیسی W شکل به دلیل سهولت در مونتاژ سیم پیچ و کاهش ابعاد سنسور می باشد.

برای تغذیه سنسور القایی دیفرانسیل، ترانسفورماتور 5 با خروجی نقطه میانی روی سیم پیچ ثانویه استفاده می شود. دستگاه 4 بین آن و انتهای مشترک هر دو سیم پیچ روشن می شود فاصله هوا 0.2-0.5 میلی متر است.

در موقعیت متوسط ​​آرمیچر، زمانی که شکاف‌های هوا یکسان هستند، مقاومت‌های القایی سیم‌پیچ‌ها 3 و 3 اینچ یکسان است، بنابراین بزرگی جریان‌ها در سیم‌پیچ‌ها برابر با I1 = I2 و جریان حاصل در سیم‌پیچ‌ها برابر است. دستگاه 0 است.

با انحراف جزئی آرمیچر در یک جهت یا دیگری، تحت تأثیر مقدار کنترل شده X، مقادیر شکاف ها و اندوکتانس ها تغییر می کند، دستگاه اختلاف جریان I1-I2 را ثبت می کند، این تابعی از آرمیچر است. جابجایی از موقعیت متوسط اختلاف جریان معمولاً با استفاده از دستگاه مغناطیسی 4 (میکرو آمپرمتر) با مدار یکسو کننده B در ورودی ثبت می شود.

ویژگی سنسور القایی به شکل زیر است:

قطبیت جریان خروجی بدون توجه به علامت تغییر امپدانس سیم پیچ ها بدون تغییر باقی می ماند. هنگامی که جهت انحراف آرمیچر از موقعیت متوسط ​​تغییر می کند، فاز جریان در خروجی سنسور به عکس (180 درجه) تغییر می کند. هنگام استفاده از مدارهای یکسو کننده حساس به فاز، می توان نشانه ای از جهت حرکت آرمیچر را از موقعیت وسط به دست آورد. ویژگی سنسور القایی دیفرانسیل با فیلتر فاز به شکل زیر است:

خطای تبدیل سنسور القایی

ظرفیت اطلاعاتی یک سنسور القایی تا حد زیادی با خطای آن در تبدیل پارامتر اندازه گیری شده تعیین می شود. خطای کل یک سنسور القایی از تعداد زیادی مولفه خطا تشکیل شده است.

خطاهای زیر در سنسور القایی قابل تشخیص است:

1) خطای ناشی از غیر خطی بودن مشخصه.جزء ضربی خطای کل. با توجه به اصل تبدیل القایی کمیت اندازه گیری شده، که زیربنای عملکرد سنسورهای القایی است، ضروری است و در بیشتر موارد محدوده اندازه گیری سنسور را تعیین می کند. باید در طول توسعه حسگر ارزیابی شود.

2) خطای دماجزء تصادفی با توجه به تعداد زیاد پارامترهای وابسته به دما در اجزای سنسور، خطای اجزا می تواند به مقادیر زیادی برسد و قابل توجه است. در طول توسعه سنسور ارزیابی شود.

3) خطای ناشی از تأثیر میدان های الکترومغناطیسی خارجی.جزء تصادفی خطای کل. این به دلیل القای EMF در سیم پیچ سنسور توسط میدان های خارجی و به دلیل تغییر در ویژگی های مغناطیسی مدار مغناطیسی تحت تأثیر میدان های خارجی رخ می دهد. در مکان های صنعتی با تاسیسات برق قدرت، میدان های مغناطیسی با القایی T و فرکانس عمدتا 50 هرتز شناسایی می شود.

از آنجایی که مدارهای مغناطیسی سنسورهای القایی در القایی 0.1-1 T عمل می کنند، سهم میدان های خارجی حتی در صورت عدم وجود محافظ 0.05-0.005٪ خواهد بود. معرفی صفحه نمایش و استفاده از سنسور دیفرانسیل این کسر را تقریباً دو مرتبه کاهش می دهد. بنابراین، خطای ناشی از تأثیر میدان های خارجی باید تنها در هنگام طراحی سنسورهای با حساسیت کم و با عدم امکان محافظت کافی در نظر گرفته شود. در بیشتر موارد، این جزء خطا قابل توجه نیست.

4) خطای ناشی از اثر مغناطیسی الاستیک.این به دلیل ناپایداری تغییر شکل های مدار مغناطیسی در هنگام مونتاژ سنسور (جزء افزودنی) و به دلیل تغییر در تغییر شکل ها در حین کار سنسور (جزء تصادفی) رخ می دهد. محاسبات با در نظر گرفتن وجود شکاف ها در هسته مغناطیسی نشان می دهد که تأثیر ناپایداری تنش های مکانیکی در هسته مغناطیسی باعث ناپایداری سیگنال خروجی سنسور سفارش می شود و در بیشتر موارد ممکن است این جزء به طور خاص در نظر گرفته نشود.

5) خطای ناشی از اثر کرنش سنج سیم پیچ.جزء تصادفی هنگام پیچیدن سیم پیچ سنسور، تنش مکانیکی در سیم ایجاد می شود. تغییر در این تنش های مکانیکی در حین کار سنسور منجر به تغییر در مقاومت DC سیم پیچ و در نتیجه تغییر در سیگنال خروجی سنسور می شود. معمولاً برای سنسورهایی که به درستی طراحی شده اند، یعنی این جزء نباید به طور خاص در نظر گرفته شود.

6) خطا از کابل اتصال.به دلیل ناپایداری مقاومت الکتریکی کابل تحت تأثیر دما یا تغییر شکل و به دلیل برداشت EMF در کابل تحت تأثیر میدان های خارجی رخ می دهد. این یک جزء تصادفی از خطا است. اگر مقاومت خود کابل ناپایدار باشد، سیگنال خروجی سنسور اشتباه است. طول کابل های اتصال 1 تا 3 متر و به ندرت بیشتر است. هنگام ساخت کابل از سیم مسی با سطح مقطع مقاومت کابل کمتر از 0.9 اهم، ناپایداری مقاومت. از آنجایی که امپدانس سنسور معمولاً بیشتر از 100 اهم است، خطا در خروجی سنسور می تواند بزرگ باشد. بنابراین برای سنسورهایی که در حالت کار مقاومت کمی دارند باید خطا را تخمین زد. در موارد دیگر قابل توجه نیست.

7) خطاهای طراحیتحت تأثیر دلایل زیر ایجاد می شود: تأثیر نیروی اندازه گیری بر تغییر شکل قطعات حسگر (افزودنی)، تأثیر تفاوت در نیروی اندازه گیری بر ناپایداری تغییر شکل ها (ضربی)، تأثیر میله اندازه گیری راهنماهای انتقال پالس اندازه گیری (ضربی)، ناپایداری انتقال پالس اندازه گیری به دلیل شکاف ها و برگشت قطعات متحرک (تصادفی). خطاهای طراحی در درجه اول به دلیل نقص در طراحی عناصر مکانیکی سنسور مشخص می شود و مختص سنسورهای القایی نیست. این خطاها با استفاده از روش های شناخته شده برای ارزیابی خطاهای انتقال سینماتیکی دستگاه های اندازه گیری ارزیابی می شوند.

8) خطاهای تکنولوژیکیآنها به دلیل انحرافات تکنولوژیکی در موقعیت نسبی قطعات حسگر (افزودنی)، پراکندگی در پارامترهای قطعات و سیم پیچ ها در حین ساخت (افزودنی) و تأثیر شکاف های تکنولوژیکی و تداخل در اتصال قطعات و راهنماها (تصادفی) ایجاد می شوند. ).

خطاهای تکنولوژیکی در ساخت عناصر مکانیکی ساختار سنسور نیز مختص یک سنسور القایی نیست، آنها با استفاده از روش های معمول برای دستگاه های اندازه گیری مکانیکی ارزیابی می شوند. خطاها در ساخت هسته مغناطیسی و سیم پیچ حسگر منجر به تغییرات در پارامترهای سنسور و مشکلاتی می شود که در اطمینان از تعویض پذیری دومی ایجاد می شود.

9) خطای ناشی از پیری سنسور.این جزء خطا اولاً به دلیل سایش عناصر متحرک ساختار سنسور و ثانیاً به دلیل تغییر در زمان مشخصات الکترومغناطیسی مدار مغناطیسی سنسور ایجاد می شود. خطا را باید تصادفی در نظر گرفت. هنگام ارزیابی خطا ناشی از سایش، محاسبه سینماتیک مکانیسم سنسور در هر مورد خاص در نظر گرفته می شود. در مرحله طراحی سنسور، در این مورد، توصیه می شود عمر مفید سنسور را در شرایط عملکرد عادی آن تنظیم کنید، که در طی آن خطای اضافی ناشی از سایش از مقدار مشخص شده تجاوز نمی کند.

خواص الکترومغناطیسی مواد در طول زمان تغییر می کند.

در بیشتر موارد، فرآیندهای مشخص تغییرات در ویژگی های الکترومغناطیسی در 200 ساعت اول پس از عملیات حرارتی و مغناطیس زدایی مدار مغناطیسی به پایان می رسد. در آینده عملاً ثابت می مانند و نقش مهمی در خطای کلی سنسور القایی ندارند.

بررسی مولفه های خطای یک سنسور القایی، ارزیابی نقش آنها در تشکیل خطای کلی سنسور را ممکن می سازد. در بیشتر موارد، عوامل تعیین کننده خطای غیرخطی بودن مشخصه و خطای دمای مبدل القایی است.

کار در کارخانه های تولیدی مستلزم اتوماسیون جزئی یا کامل سیستم است. برای این کار از دستگاه های مختلفی برای اطمینان از عملکرد بی وقفه استفاده می شود. دستگاه های فلزی اغلب توسط حسگرهای مجاورت القایی نظارت می شوند که مزایا و معایب خاص خود را دارند. اندازه آنها کوچک است و در صورت اتصال صحیح عملکرد خود را به خوبی انجام می دهند.

اطلاعات کلی

سنسور القایی یک دستگاه غیر تماسی خاص است. این بدان معناست که برای تعیین موقعیت یک جسم در فضا، نیازی به تماس مستقیم با آن نیست. به لطف این فناوری، اتوماسیون فرآیند تولید امکان پذیر است.

به عنوان یک قاعده، دستگاه در خطوط و سیستم های مختلف در کارخانه ها و کارخانه های بزرگ استفاده می شود. همچنین می توان از آن به عنوان سوئیچ محدود استفاده کرد. دستگاه از کیفیت و قابلیت اطمینان بالایی برخوردار است، حتی در شرایط سخت نیز کار می کند. این فقط بر اجسام فلزی تأثیر می گذارد، زیرا سایر مواد به آن حساس نیستند.

این دستگاه در برابر مواد شیمیایی تهاجمی کاملاً مقاوم است و به طور گسترده در مهندسی مکانیک، صنایع غذایی و نساجی استفاده می شود. صنایع هوافضا، نظامی و راه آهن نیز به این حسگرها نیاز دارند.

اهمیت این دستگاه باعث تقاضای آن شده است، به طوری که بسیاری از شرکت ها در سراسر جهان مدل های مختلفی را با مجموعه ای از عملکردهای استاندارد و گسترده، در رده های قیمتی مختلف تولید می کنند.

ساختار دستگاه

سنسور القایی از چندین جزء به هم پیوسته تشکیل شده است که عملکرد بدون وقفه آن را تضمین می کند . مشخصات اصلی دستگاه به شرح زیر است:

همه عناصر در یک محفظه ساخته شده از برنج یا پلی آمید قرار دارند. این مواد برای محافظت از هسته در برابر اثرات منفی شرایط ساخت بسیار بادوام در نظر گرفته می شوند. با تشکر از قابلیت اطمینان طراحی، سنسور می تواند بار قابل توجهی را تحمل کندو همچنان به درستی کار می کند.

اصل عملیات

به لطف یک ژنراتور ویژه که ارتعاشات خاصی تولید می کند، دستگاه کار می کند. هنگامی که یک جسم ساخته شده از فلز وارد میدان عمل خود می شود، یک سیگنال به واحد کنترل ارسال می شود.

عملکرد دستگاه پس از روشن شدن شروع می شود که به شکل گیری میدان مغناطیسی انگیزه می دهد. این میدان به نوبه خود بر جریان‌های گردابی تأثیر می‌گذارد که دامنه نوسانات ژنراتور را تغییر می‌دهد، که اولین باری است که به هر تغییری پاسخ می‌دهد.

به محض رسیدن سیگنال، پردازش آن در سایر گره های دستگاه آغاز می شود. قدرت این سیگنال تا حد زیادی به اندازه جسمی که در میدان عمل دستگاه قرار می گیرد و همچنین فاصله ای که در آن قرار دارد بستگی دارد. مرحله بعدی تبدیل سیگنال آنالوگ به منطق است. این تنها راه برای تعیین دقیق معنای آن است.

چنین سنسورهایی نقش ویژه ای در تولید دارند، که در آن قطعات فلزی باید یک خط را در یک موقعیت خاص دنبال کنند. دستگاه می تواند آن را ضبط کند و در صورت مشاهده انحراف حتی جزئی، به کنترل پنل اصلی سیگنال می دهد.

به عنوان یک قاعده، خواندن نتایج عملکرد دستگاه توسط یک متخصص انجام می شود که همچنین نقش کنترل کننده نظارت بر عملکرد صاف کل سیستم را ایفا می کند.

تعاریف اساسی

تعاریف مختلفی برای نظارت بر عملکرد یک دستگاه و خواندن سیگنال های آن وجود دارد. موارد زیر مهمترین آنها در نظر گرفته می شود:

به لطف این تعاریف، پیکربندی دستگاه برای به دست آوردن دقیق ترین داده ها امکان پذیر است که نقش مهمی در فرآیند تولید دارد.

مزایا و معایب

سنسورهای القایی مانند هر دستگاه دیگری مزایا و معایب خود را دارند. مزیت اصلی سادگی طراحی است که نیازی به تنظیمات پیچیده و شرایط خاصی برای نصب ندارد. این دستگاه هیچ کنتاکت کشویی ندارد، از مواد بادوام ساخته شده است و می تواند برای مدت طولانی بدون وقفه کار کند.

همچنین شایان ذکر است که دستگاه به ندرت از کار می افتد و تعمیر آن دشوار نیست. به همین دلیل است که اغلب در شرکت هایی نصب می شود که نظارت تقریباً شبانه روزی بر روند تولید ضروری است. اتصال بدون تماس امکان اتصال بدون دردسر به یک سیستم ولتاژ صنعتی را فراهم می کند.

یک مزیت مهم در نظر گرفته می شود حساسیت بالا، که اجازه می دهد تا سنسورها در تولید نصب شوند، جایی که آنها با اجسام فلزی ساخته شده از آلیاژهای مختلف کار می کنند.

با وجود تمام مزایای دستگاه، معایبی نیز دارد. مهمترین آنها خطاهایی است که دستگاه هنگام کار ایجاد می کند. نوع غیر خطی خطا به این دلیل خود را نشان می دهد که دستگاه نشانگر کمیت القایی خود را دارد که ممکن است با مقدار اشیایی که به آنها واکنش نشان می دهد متفاوت باشد. به همین دلیل است که سنسور ممکن است به درستی به فلز واکنش نشان ندهد و سیگنال های نادرستی بدهد.

اغلب یک خطای دما در ارتباط با کاهش یا افزایش قابل توجه دما در اتاق تولید وجود دارد. دستورالعمل های دستگاه عملکرد صحیح آن را در +25 درجه فرض می کند. اگر مقدار در یک جهت یا جهت دیگر منحرف شود، عملکرد دستگاه مختل می شود.

یکی از خطاهای تصادفی تغییر در قرائت سنسور به دلیل تأثیر میدان الکترومغناطیسی سایر دستگاه ها بر روی آن در نظر گرفته می شود. برای جلوگیری از چنین شرایطی، استاندارد فرکانس تاسیسات الکتریکی 50 هرتز در تمامی صنایع ایجاد شده است. در این حالت، خطر خطاهای ناشی از تشعشعات الکترومغناطیسی خارجی به حداقل ممکن کاهش می یابد. هر گونه نقص در عملکرد دستگاه را می توان با انجام کارهای اولیه روی قطعات برطرف کرد.

روش های اتصال

بسته به نوع دستگاه، روش های اتصال آن متفاوت است، زیرا انواع خاصی تعداد سیم های متفاوتی دارند. دو سیمه ساده ترین و همچنین مشکل ساز ترین گزینه در نظر گرفته می شود. مستقیماً به مدار بار فعلی متصل می شود. برای دستکاری صحیح، مقاومت بار اسمی مورد نیاز است. اگر کاهش یا افزایش یابد، دستگاه شروع به عملکرد نادرست می کند. یک نکته مهم اتصال به شبکه خواهد بود که در آن باید قطبیت رعایت شود.

سه سیمه محبوب ترین و آسان ترین اتصال در نظر گرفته می شوند. برخی از سیم ها به بار و دو سیم دیگر به منبع ولتاژ متصل می شوند. این امر امکان واکنش دستگاه به مقاومت اسمی را به صورت عملکرد نادرست از بین می برد.

همچنین سنسورهایی با چهار و پنج سیم وجود دارد. هنگام نصب آنها، دو سیم به منبع ولتاژ وصل می شود، دو - به بار. اگر سیم پنجم وجود داشته باشد، می توان حالت عملکرد مناسب را انتخاب کرد.

به طور معمول، سیم ها در رنگ های مختلف علامت گذاری می شوند تا نصب و نگهداری بعدی سنسور تسهیل شود. منفی و مثبت به ترتیب با رنگ های آبی و قرمز نشان داده شده اند. خروجی همیشه مشکی است. دستگاه هایی هستند که دو خروجی دارند. دومی معمولاً سفید است و می تواند به عنوان ورودی نیز باشد. این تفاوت های ظریف در دستورالعمل های عملکرد سنسور القایی نشان داده شده است.

بدنه دستگاه می تواند از مواد مختلفی ساخته شده و به شکل استوانه، مربع یا مستطیل باشد. گزینه اول رایج ترین در نظر گرفته می شود.

قوانین انتخاب

سنسور القایی در بسیاری از شرکت ها یک عنصر مهم در نظر گرفته می شود، بنابراین انتخاب آن باید بسیار مسئولانه باشد. توصیه می شود قوانین زیر را رعایت کنید:

یک پارامتر مهم هزینه دستگاه است. اغلب به سازنده و برخی عملکردهای اضافی که در سنسور تعبیه شده است بستگی دارد. با این حال، تفاوت قابل توجهی در عملکرد بین دستگاه‌های دسته‌های قیمتی مختلف وجود ندارد.

مدل های محبوب

امروزه مدل های زیادی از سنسورهای القایی در بازار وجود دارد. محبوب ترین دستگاه های مختلف از شرکت روسی TEKO است. آنها با کیفیت خوب، ویژگی های فنی عالی، سهولت نصب و بهره برداری متمایز می شوند. مزیت اصلی دستگاه های این شرکت قیمت مقرون به صرفه آنها است.

هزینه مدل های ساده از 850 روبل شروع می شود و برای این پول دستگاه بی عیب و نقص کار می کند. سنسورهای گران تر نیز با قیمت های 2 تا 5 هزار روبل تولید می شوند. آنها معمولاً در صنایع بزرگی که به دقت بالا و عملکرد بدون وقفه نیاز است نصب می شوند.

سنسور القایی یکی از بهترین دستگاه های غیر تماسی است که در کارخانه ها، کارخانجات مختلف و سایر شرکت ها استفاده می شود. کیفیت و دقت بالای دستگاه آن را مورد تقاضا و ضروری می کند.

سنسور مجاورت القایی ظاهر

در الکترونیک صنعتی، سنسورهای القایی و سایر حسگرها بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.

مقاله مروری خواهد بود (در صورت تمایل، علم عامه). دستورالعمل های واقعی برای سنسورها و پیوندهایی به نمونه ها ارائه شده است.

انواع سنسور

بنابراین، سنسور دقیقا چیست؟ سنسور وسیله ای است که در هنگام وقوع یک رویداد خاص سیگنال خاصی تولید می کند. به عبارت دیگر، سنسور تحت شرایط خاصی فعال می شود و یک سیگنال آنالوگ (متناسب با اثر ورودی) یا گسسته (دودویی، دیجیتال، یعنی دو سطح ممکن) در خروجی آن ظاهر می شود.

به طور دقیق تر، می توانیم به ویکی پدیا نگاه کنیم: سنسور (حسگر، از سنسور انگلیسی) مفهومی در سیستم های کنترل، مبدل اولیه، عنصری از یک دستگاه اندازه گیری، سیگنالینگ، تنظیم یا کنترل یک سیستم است که یک مقدار کنترل شده را به سیگنال مناسب برای استفاده تبدیل می کند.

همچنین بسیاری از اطلاعات دیگر وجود دارد، اما من دیدگاه خود را، مهندسی-الکترونیک-کاربردی، از این موضوع دارم.

سنسورها تنوع زیادی دارند. من فقط آن دسته از سنسورهایی را فهرست می کنم که برق کاران و مهندسان الکترونیک باید با آنها سر و کار داشته باشند.

القائی.با حضور فلز در ناحیه ماشه فعال می شود. نام های دیگر حسگر مجاورت، سنسور موقعیت، القایی، سنسور حضور، سوئیچ القایی، سنسور مجاورت یا سوئیچ است. معنی همان است و نیازی به خلط در آن نیست. در انگلیسی "حسگر مجاورت" را می نویسند. در واقع این یک سنسور فلزی است.

نوری.نام‌های دیگر حسگر نوری، حسگر فوتوالکتریک، سوئیچ نوری است. اینها همچنین در زندگی روزمره استفاده می شوند، آنها را "حسگرهای نور" می نامند.

خازنی.حضور تقریباً هر شی یا ماده ای را در زمینه فعالیت تحریک می کند.

فشار. فشار هوا یا روغن وجود ندارد - سیگنال به کنترل کننده یا استفراغ. این در صورت گسسته است. ممکن است سنسوری با جریان خروجی وجود داشته باشد که جریان آن متناسب با فشار مطلق یا دیفرانسیل باشد.

سوئیچ های محدود(سنسور الکتریکی). این یک سوئیچ غیرفعال ساده است که هنگامی که یک شی از روی آن عبور می کند یا روی آن فشار می آورد، خاموش می شود.

سنسورها نیز ممکن است نامیده شوند حسگرهایا آغازگر.

فعلا همین کافی است، بیایید به موضوع مقاله برویم.

سنسور القایی گسسته است. سیگنال در خروجی آن زمانی ظاهر می شود که فلز در یک منطقه مشخص وجود داشته باشد.

سنسور مجاورت بر اساس یک ژنراتور با سیم پیچ القایی است. از این رو نام. هنگامی که فلز در میدان الکترومغناطیسی سیم پیچ ظاهر می شود، این میدان به طور چشمگیری تغییر می کند که بر عملکرد مدار تأثیر می گذارد.

میدان حسگر القایی صفحه فلزی فرکانس رزونانس مدار نوسانی را تغییر می دهد

مدار حسگر npn القایی. یک نمودار عملکردی نشان داده شده است که نشان می دهد: یک ژنراتور با یک مدار نوسانی، یک دستگاه آستانه (مقایسه کننده)، یک ترانزیستور خروجی NPN، دیودهای زنر محافظ و دیودها

بسیاری از تصاویر موجود در مقاله مال من نیستند، می توانید منابع را در پایان دانلود کنید.

کاربرد سنسور القایی

سنسورهای مجاورتی القایی به طور گسترده در اتوماسیون صنعتی برای تعیین موقعیت یک بخش خاص از مکانیزم استفاده می شوند. سیگنال خروجی سنسور می تواند به یک کنترلر، مبدل فرکانس، رله، استارت و غیره وارد شود. تنها شرط تطبیق جریان و ولتاژ است.

چه چیزی در گروه VK جدید است؟ SamElectric.ru ?

مشترک شوید و مقاله را بیشتر بخوانید:

عملکرد سنسور القایی پرچم به سمت راست حرکت می کند و زمانی که به منطقه حساسیت سنسور رسید، سنسور فعال می شود.

به هر حال، سازندگان سنسور هشدار می دهند که توصیه نمی شود یک لامپ رشته ای را مستقیماً به خروجی سنسور وصل کنید. من قبلاً در مورد دلایل نوشته ام - .

ویژگی های سنسورهای القایی

سنسورها چه فرقی با هم دارند؟

تقریباً همه آنچه در زیر گفته می شود نه تنها در مورد استقرایی، بلکه در مورد نیز صدق می کند سنسورهای اپتیکال و خازنی.

طراحی، نوع مسکن

دو گزینه اصلی وجود دارد - استوانه ای و مستطیلی. موارد دیگر بسیار به ندرت استفاده می شوند. جنس بدنه - فلز (آلیاژهای مختلف) یا پلاستیک.

قطر سنسور استوانه ای

ابعاد اصلی – 12 و 18 میلی متر. قطرهای دیگر (4، 8، 22، 30 میلی متر) به ندرت استفاده می شود.

برای محکم کردن یک سنسور 18 میلی متری، به 2 کلید 22 یا 24 میلی متری نیاز دارید.

فاصله سوئیچینگ (فاصله کاری)

این فاصله تا صفحه فلزی است که در آن عملکرد قابل اعتماد سنسور تضمین می شود. برای سنسورهای مینیاتوری این فاصله از 0 تا 2 میلی متر است، برای سنسورهای با قطر 12 و 18 میلی متر - تا 4 و 8 میلی متر، برای سنسورهای بزرگ - تا 20 ... 30 میلی متر.

تعداد سیم برای اتصال

برسیم به مدار.

2-سیم.سنسور به طور مستقیم به مدار بار (به عنوان مثال، یک سیم پیچ استارت) متصل می شود. درست مثل چراغ های خانه را روشن می کنیم. برای نصب راحت است، اما از نظر بار دمدمی مزاج است. آنها با مقاومت بار بالا و کم عملکرد ضعیفی دارند.

سنسور 2 سیمه نمودار اتصال

بار را می توان به هر سیمی برای ولتاژ ثابت وصل کرد، حفظ قطبیت مهم است. برای سنسورهایی که برای کار با ولتاژ متناوب طراحی شده اند، نه اتصال بار و نه قطبیت مهم است. اصلا لازم نیست به نحوه اتصال آنها فکر کنید. نکته اصلی ارائه جریان است.

3-سیم.رایج ترین. دو سیم برای برق و یک سیم برای بار وجود دارد. من به طور جداگانه به شما می گویم.

4 و 5 سیم.این در صورتی امکان پذیر است که از دو خروجی بار استفاده شود (مثلا PNP و NPN (ترانزیستور) یا سوئیچینگ (رله) سیم پنجم انتخاب حالت کار یا حالت خروجی است.

انواع خروجی سنسور بر اساس قطبیت

همه سنسورهای گسسته بسته به عنصر کلید (خروجی) فقط می توانند 3 نوع خروجی داشته باشند:

رله.اینجا همه چیز روشن است. رله ولتاژ مورد نیاز یا یکی از سیم های برق را سوئیچ می کند. این امر جداسازی کامل گالوانیکی از مدار قدرت سنسور را تضمین می کند که مزیت اصلی چنین مداری است. یعنی بدون توجه به ولتاژ تغذیه سنسور، می توانید بار را با هر ولتاژی روشن/خاموش کنید. عمدتا در سنسورهای بزرگ استفاده می شود.

ترانزیستور PNP.این یک سنسور PNP است. خروجی یک ترانزیستور PNP است، یعنی سیم "مثبت" سوئیچ می شود. بار به طور مداوم به "منهای" متصل است.

ترانزیستور NPN.در خروجی یک ترانزیستور NPN وجود دارد، یعنی سیم "منفی" یا خنثی سوئیچ می شود. بار به طور مداوم به "پلاس" متصل است.

با درک اصل عملکرد و مدارهای سوئیچینگ ترانزیستورها می توانید به وضوح تفاوت را درک کنید.قانون زیر کمک خواهد کرد: در جایی که امیتر متصل است، آن سیم سوئیچ می شود. سیم دیگر به طور دائم به بار متصل است.

در زیر داده خواهد شد نمودارهای اتصال سنسور، که این تفاوت ها را به وضوح نشان خواهد داد.

انواع سنسورها بر اساس وضعیت خروجی (NC و NO)

سنسور هر چه باشد، یکی از پارامترهای اصلی آن وضعیت الکتریکی خروجی در لحظه ای است که سنسور فعال نمی شود (هیچ تأثیری روی آن ایجاد نمی شود).

خروجی در این لحظه می تواند روشن شود (برق به بار می رسد) یا خاموش شود. بر این اساس، آنها می گویند - یک تماس معمولی بسته (به طور معمول بسته، NC) یا یک تماس معمولی باز (NO). در تجهیزات خارجی به ترتیب - NC و NO.

یعنی نکته اصلی که باید در مورد خروجی های ترانزیستور سنسورها بدانید این است که بسته به قطبیت ترانزیستور خروجی و وضعیت اولیه خروجی، 4 نوع از آنها وجود دارد:

• PNP NO
• PNP NC
• شماره NPN
• NPN NC

منطق مثبت و منفی کار

این مفهوم بیشتر به محرک هایی اشاره دارد که به سنسورها (کنترل کننده ها، رله ها) متصل هستند.

منطق منفی یا مثبت به سطح ولتاژی اشاره دارد که ورودی را فعال می کند.

منطق منفی: ورودی کنترلر هنگام اتصال به GROUND فعال می شود (منطق "1"). ترمینال S/S کنترلر (سیم مشترک برای ورودی های گسسته) باید به +24 VDC متصل شود. منطق منفی برای سنسورهای نوع NPN استفاده می شود.

منطق مثبت: ورودی با اتصال به +24 VDC فعال می شود. ترمینال کنترلر S/S باید به GROUND متصل شود. از منطق مثبت برای سنسورهای نوع PNP استفاده کنید. منطق مثبت اغلب استفاده می شود.

گزینه هایی برای دستگاه های مختلف و اتصال سنسورها به آنها وجود دارد، در نظرات بپرسید و ما با هم در مورد آن فکر خواهیم کرد.

ادامه مقاله -. در قسمت دوم مدارهای واقعی آورده شده و کاربرد عملی انواع سنسور با خروجی ترانزیستور در نظر گرفته شده است.

برگشت