Indukcinis jutiklis. Indukcinių poslinkių jutiklių veikimo principas. Teigiama ir neigiama darbo logika

Indukcinis jutiklis(indukcinis jutiklis) yra jutiklis bekontaktis tipas, skirtas valdyti metalinių objektų padėtį.

Veikimo principas

Indukcinio jutiklio veikimas pagrįstas sąveika magnetinis laukas ritė, esanti jutiklio viduje, ir metalas, sudarantis objektą.

Kai metalinis objektas (5) artėja prie ritės (3), magnetinis laukas (4) pasikeičia, dėl to komparatorius (2) generuoja signalą, kuris vėliau eina į stiprintuvą (1), o tada į valdiklį. grandinė.

Galimybės

Maitinimo įtampa– įtampos diapazonas, kuriame jutiklis veikia tinkamai.

Didžiausia perjungimo srovė- per jutiklį praeinančios nuolatinės srovės kiekis nepažeidžia jutiklio.

Minimali perjungimo srovė- minimali srovės vertė, kuri turi tekėti per jutiklį, kad būtų užtikrintas veikimas.

Darbinis atstumas (Sn)– maksimalus atstumas nuo jutiklio paviršiaus iki kvadratinio 1 mm storio geležies gabalo ašine kryptimi. Kitoms medžiagoms atstumas sumažės, Sn priklausomybė nuo medžiagos pateikta lentelėje.

Perjungimo dažnis - maksimali suma jutiklio perjungimų per sekundę.

Prisijungimo būdas

Prijungimo būdas priklauso nuo indukcinio jutiklio tipo.

Trijų laidų- du kaiščiai yra atsakingi už jutiklio maitinimą, o trečiasis yra prijungtas prie apkrovos. Priklausomai nuo konstrukcijos (NPN arba PNP), apkrova jungiama prie nuolatinės įtampos šaltinio teigiamo (NPN) arba neigiamo (PNP) poliaus.

Keturių laidų– du galios išėjimai, du išėjimai prijungti prie apkrovos.

Taip pat yra dviejų ir penkių laidų jutikliai, tačiau jie naudojami rečiau dėl ryšio savybių.

Panagrinėkime standartinį jutiklį, kuris dažniausiai naudojamas CNC mašinose arba 3D spausdintuvuose kaip ribinis jungiklis. Jutiklis turi 3 kontaktus ir NPN struktūrą. Jutiklio matmenys 12x50mm, aptikimo atstumas 4mm. Maitinimo įtampa 6-36 V.

Įjungta tikras pavyzdys Pademonstruokime jutiklio veikimą. Mes prijungiame šviesos diodą su srovę ribojančiu rezistoriumi kaip apkrovą, o tada metalinę plokštę pridedame prie jutiklio.

Norint užtikrinti normalų variklio darbą, įvairioms funkcijoms atlikti naudojama daug mechanizmų ir valdiklių. Vienas iš tokių įrenginių yra indukcinis jutiklis. Koks tai valdiklis, koks jo veikimo principas, kokių tipų įrenginiai yra? Apie tai kalbėsime žemiau.

[Slėpti]

Indukcinių keitiklių charakteristikos

Indukcinis jutiklis arba yra bekontaktis įrenginys, skirtas valdyti objekto, pagaminto iš metalo, padėtį. Tai svarbu, nes prietaisas gali būti jautrus tik metalui.

Funkcijos ir veikimo principas

Įrenginio veikimo principas pagrįstas valdiklyje įmontuoto generatoriaus įtaiso virpesių amplitudės keitimu, kai į aktyviąją zoną įvedamas tam tikras metalinis objektas. Atitinkamai, prietaisą galima naudoti tik su tokio tipo objektais. Kai įtampa įjungiama į ribinį jungiklį, esantį jautrumo zonoje, atsiranda magnetinis laukas. Šis laukas skatina sūkurinių srovių susidarymą, kurių įtaka atsispindi generatoriaus įtaiso virpesių amplitudės pokyčiuose.

Dėl to tokios transformacijos prisideda prie analoginio išvesties impulso atsiradimo, kurio reikšmė gali skirtis priklausomai nuo atstumo tarp valdiklio ir objekto. Indukcinis poslinkio jutiklis atlieka labai svarbų vaidmenį mazguose, kurie naudojami metalinių objektų padėties pokyčiams sekti. Valdiklio dėka nustatoma, ar objektas yra teisingai, ar ne. Tuo atveju, jei daiktas nėra ten, kur turėtų būti, kontrolės sistema turės imtis veiksmų būtinus veiksmus siekiant užtikrinti normalus darbas prietaisai.

Kalbant apie valdiklio įrenginį, įrenginį sudaro šie elementai:

Generatoriaus blokas, skirtas generuoti elektromagnetinį lauką, kuris savo ruožtu naudojamas veiklos zonai su objektu sukurti.
Stiprintuvo įrenginys. Naudojamas impulso amplitudės reikšmei padidinti, kad signalas pasiektų norimą parametrą.
Schmitto gaidukas. Šis elementas sukurtas taip, kad perjungiant įrenginį būtų užtikrinta histertezė.
Diodo elementas, rodantis valdiklio būseną. LED taip pat leidžia optimaliai valdyti įrenginio veikimą ir nurodyti sąrankos greitį.
Kitas elementas yra junginys. Jo paskirtis – apsaugoti įrenginį nuo drėgmės patekimo į korpuso vidų, taip pat nešvarumų ir dulkių, dėl kurių jis gali sugesti.
Pats kūnas. Valdiklio korpusas skirtas užtikrinti įrenginio montavimą, taip pat jo apsaugą nuo visų rūšių mechaninių pažeidimų. Paprastai korpusas pagamintas iš žalvario arba poliamido, taip pat jame yra visos reikalingos tvirtinimo detalės (vaizdo įrašo autorius – Lty D kanalas).

Valdiklių tipai

Galima naudoti indukcines jutiklių sistemas skirtingi įrenginiai, kurios skiriasi viena nuo kitos šiais parametrais:

Prietaiso konstrukcija, taip pat korpuso tipas, kuris gali būti stačiakampis arba cilindrinis. Kalbant apie medžiagą, iš kurios pagamintas pats korpusas, tai gali būti metalas arba plastikas.
Jeigu mes kalbame apie cilindrinės dalys, tada jie gali turėti skirtingų dydžių korpusai. Paprastai korpuso skersmenys yra 12 ir 18 mm, tačiau galite rasti ir kitų įrenginių - 4, 8, 22 mm ir kt.
Kitas parametras yra įrenginio darbinis atstumas, kuris yra atstumas iki valdiklio plieninės plokštės. Mažo dydžio valdikliams šis skaičius svyruoja nuo 0 iki 2 mm valdiklių, kurių skersmuo yra 12 ir 18 mm, darbinis tarpas turėtų būti atitinkamai 4 ir 8 mm.
Laidų, skirtų prisijungti prie borto tinklo, skaičius. Dviejų laidų įrenginius montuoti patogiau, tačiau jie jautrūs apkrovai – jei varža per didelė arba maža, gali sutrikti jų veikimas. Trijų laidų dalys šiandien laikomos labiausiai paplitusiomis, maitinimui naudojami du kontaktai, o apkrovai – dar vienas. Taip pat yra penkių ir keturių laidų reguliatoriai, kurių penktasis kaištis naudojamas darbo režimui pasirinkti.
Kitas parametras, kuriuo įrenginiai gali skirtis, yra poliškumo skirtumas. Relės jutikliai leidžia perjungti norimą įtampos vertę arba vieną iš maitinimo kontaktų. PNP tipo tranzistoriniuose jutikliuose išėjime sumontuotas specialus tranzistoriaus elementas, leidžiantis perjungti teigiamą išėjimą. Kalbant apie minusą, šiuo atveju jis yra nuolat prijungtas. Taip pat yra NPN tranzistoriniai įrenginiai, šiuo atveju pliusas nuolat maitinamas, o minas perjungiamas tranzistoriaus elementu.

Nuotraukų galerija „Sujungimo schemos“

Privalumai ir trūkumai

Indukcinis sukimosi greičio jutiklis (pavyzdžiui, DPKV) ar kito tipo, kaip ir bet kuris įrenginys, gali turėti savo privalumų ir trūkumų. Kviečiame su jais susipažinti.

Pradėkime nuo privalumų:

Pirma, tokie reguliatoriai pasižymi gana paprasta konstrukcija, kuri užtikrina aukštą jų veikimo patikimumą. Struktūriškai elementas neturi slankiojančių kontaktų, o tai užtikrina patikimas veikimas jutiklis, nes kontaktai nesusidėvi ir nesugenda.
Jei reikia, prie tokio reguliatoriaus galima prijungti elektros tinklas su pramoniniu dažniu.
Padidintas reguliatoriaus jautrumas, kuris užtikrina efektyviausią ir nepertraukiamą jo veikimą.
Jei reikia, tokie įrenginiai gali veikti didelės išėjimo galios sąlygomis.

Kalbant apie trūkumus:

Netiesinės reikšmės gali sukelti klaidų dėl indukcinio konvertavimo principo naudojimo.
Galimas teisingas dalies veikimas esant tam tikrai temperatūrai. Jei temperatūra nepatenka į nurodytą diapazoną, gali atsirasti didelių klaidų.
Elektromagnetinio lauko susidarymas už jutiklio taip pat gali prisidėti prie klaidų atsiradimo.

Kainos klausimas

Produkto kaina priklauso nuo daugelio savybių, ypač nuo taikymo srities. Vidutiniškai indukcinių reguliatorių kainos prasideda nuo 500 rublių ir daugiau.

Vaizdo įrašas „Kaip prijungti indukcinį reguliatorių?

Vaizdinės instrukcijos, naudojant reguliatoriaus prijungimo Jupiterio motocikle pavyzdį, pateiktos žemiau esančiame vaizdo įraše (autorius - Vadimas Karamovas).

Indukciniai jutikliai

Indukciniai jutikliai skirti linijinių ir kampinių judesių greičiui paversti EMF. Jie yra generatoriaus tipo jutikliai. Indukcinių jutiklių veikimo principas pagrįstas elektromagnetinės indukcijos dėsniu. Indukcinių jutiklių išvesties signalas yra EMF, kuris yra proporcingas magnetinio srauto, einančio per ritės posūkius, kitimo greičiui. Šis pokytis atsiranda dėl ritės judėjimo pastoviame magnetiniame lauke arba dėl feromagnetinio induktoriaus sukimosi stacionarios ritės atžvilgiu.

Pagrindinis skirtumas tarp indukcinių ir indukcinių yra tas, kad jie naudoja pastovų magnetinį lauką, o ne kintamąjį (indukciniai jutikliai maitinami iš tinklo kintamoji srovė). Nuolatinis magnetinis laukas indukciniuose jutikliuose sukuriamas dviem būdais: nuolatiniais magnetais arba rite, tekančia aplink nuolatinę srovę.

Fig. 6.19, A parodyta jutiklio su apvija W 2, įdėto į oro tarpą, kuriame ritė W 1 sukuriamas pastovus magnetinis srautas Ф, schema, įtraukta pastovus slėgis. Kai ritė juda magnetiniame lauke, joje sukeliamas emf, proporcingas judėjimo greičiui:

Kur k - proporcingumo koeficientas, priklausantis nuo apsisukimų skaičiaus W 2 ir jutiklio projektiniai parametrai.

Fig. 6.19, b parodytas jutiklis, kuriame pastovus magnetinis srautas generuojamas naudojant nuolatinį magnetą su polių dalimis. Besisukančioje ritėje sukeltas emf yra proporcingas sukimosi greičiui Ω:

Abiejuose šiuose jutikliuose ritės yra judančios, todėl norint pašalinti iš jų išėjimo signalą (EMF), reikia lanksčių srovės laidų arba slydimo žiedų su šepečiais.

Indukcinis jutiklis gali būti ir kitokio dizaino: su stacionaria rite ir besisukančiu nuolatiniu magnetu (6.19 pav., V). Patikimumas padidėja, nes nėra slydimo kontakto. Yra dar vienas galimas būdas padidinti jutiklio patikimumą pagal schemą pav. 6.19, b: tiek ritė, tiek nuolatinis magnetas yra nejudantys, o tarpe tarp jų sukasi feromagnetinis žiedas su išpjovomis (6.19 pav., d) arba kitas elementas, kurio magnetinis laidumas ženkliai skiriasi išilgai viena kitai statmenų ašių. Sukant keičiasi srautas, einantis per ritės plokštumą.

Jutikliuose (6.19 pav., b, c, d) EMF dažnis gali būti naudojamas kaip išvesties signalas. Jų veikimo principas iš esmės yra toks pat kaip ir sinchroninių generatorių. Sukimosi greičiui matuoti taip pat naudojamos specialios mažos galios elektros mašinos – tachogeneratoriai.

Tachogeneratorius nuolatinė srovė turi žadinimo apviją, kuri, maitinant nuolatine srove, sukuria magnetinį srautą F p: E = kFp, Kur k - konstanta, kurią nustato konstrukcija.

Sukimosi dažnis P paprastai išreiškiamas 1/min (apsukimų per minutę) ir yra susijęs su sukimosi greičiu išraiška:

Naudojant komutatorių ir šepečius, išvesties signalas tiekiamas į apkrovą ištaisytos įtampos pavidalu.

Kintamosios srovės tachogeneratorius turi dvi statoriaus apvijas, paslinktas viena kitos atžvilgiu 90 laipsnių kampu. Viena apvija prijungta prie kintamosios srovės tinklo. Kai rotorius, pagamintas iš plonasienio elektrai laidžio cilindro, sukasi, kitoje apvijoje indukuojamas kintamasis EMF, kuris yra proporcingas sukimosi greičiui. P. Temperatūros stabilumui pagerinti konstantanas naudojamas kaip tuščiavidurio rotoriaus medžiaga.

Tachogeneratoriai turi didelis jautrumas ir išvesties signalo galia. Bendras visų generatorių jutiklių trūkumas yra išėjimo signalo priklausomybė nuo apkrovos pasipriešinimo.

Pasirinkite nekontaktinį indukcinį padėties jutiklį:

Indukcinis jutiklis (bekontaktis indukcinis jungiklis) yra įrenginys, kuris reaguoja tik į metalą. Tokių prietaisų veikimo principas pagrįstas generatoriaus virpesių amplitudės keitimu, kai į jautrią jungiklio zoną įvedama tam tikro dydžio metalinė, magnetinė, feromagnetinė ar amorfinė medžiaga. Tiekiant maitinimą ribiniam jungikliui, jo jautraus paviršiaus srityje susidaro kintantis magnetinis laukas, sukeliantis sūkurines sroves į zoną įnešamoje medžiagoje, dėl kurios keičiasi generatoriaus virpesių amplitudė. Dėl to generuojamas analoginis išėjimo signalas, kurio reikšmė kinta priklausomai nuo atstumo tarp įrenginio ir valdomo objekto. Trigeris konvertuoja analoginį signalą į loginį signalą, nustatydamas perjungimo lygį ir histerezės dydį.

Taikymo ypatybės:

suveikia tik ant metalo ir yra visiškai nejautrus kitoms medžiagoms (pavyzdžiui, skirtingai nuo talpinių jutiklių);
gebėjimas atpažinti įvairias metalų grupes;
ilgaamžiškumas dėl nebuvimo mechaninis poveikis ir dėvėti.

Savybės:

Pastovios DC, kintamos kintamosios srovės ir pastovios/kintamos nuolatinės/kintamos įtampos vykdymas;
Galimybės skirtingi ryšiai: dviejų, trijų, keturių laidų. Prijungimo būdai: kabelis, jungtis, gnybtai.
Korpuso dydžiai nuo Ø 4 mm iki 170x170x60 mm.
Apsaugos nuo perkrovos ir trumpojo jungimo mechanizmas.
LED veikimo ir maitinimo indikatorius.
Apsaugos laipsniai IP65, IP67, IP68.
Atsparumas aukštas kraujo spaudimas– iki 500 barų.
Įvairios versijos - aukšta temperatūra iki + 150°C, žema temperatūra iki -60°C.
Jutikliai atsparūs maitinimo įtampos pulsacijai iki 67%, taip pat pritaikyti dirbti automobilių borto sistemoje.
Galimas sprogimui atsparus variantas.
Atsparumas chemiškai aktyviai aplinkai.
Diskretinė arba analoginė išvestis, skirta nustatyti įtakos objekto padėtį jutiklio atžvilgiu.
Specialių problemų sprendimas (minimalaus greičio jutikliai).

Indukciniai artumo jutikliai skirtas automatizavimui technologiniai procesai, apsaugos ir kontrolės sistemos. Taikymo sritis yra plati ir apima beveik visas pramonės šakas, kuriose reikalingas procesų automatizavimas. Tokie įrenginiai sėkmingai naudojami mechaninėje inžinerijoje, maisto pramonėje, metalurgijoje, staklių gamyboje, medienos apdirbime ir kt.

IS tipo bekontakčių jungiklių atitikties TP TC 004/2011 „Dėl žemos įtampos įrenginių saugos“ reikalavimams sertifikatą (išduotas 2016-02-08) galima rasti.

Indukciniai nekontaktiniai nuolatinės srovės padėties jutikliai gaminami pagal Techninės specifikacijos VTIYU.3428.006.2006 TU.

Nekontaktiniai indukciniai padėties jutikliai speciali versija:

Numatytasis pagal pavadinimą (A–Z) Pagal pavadinimą (Z–A) Pagal kainą (didėjantis) Pagal kainą (mažėjantis) Pagal modelį (A–Z) Pagal modelį (Z–A)

20 25 50 75 100

Specifikacijos

Darbo temperatūros diapazonas: -45°C...+65°C
: IP67
: 10...30 V DC
Laidų skaičius: 3
: 200 mA
Būsto medžiaga: LS59-1
: ≤1,5 V
Prisijungimas / Prisijungimas: Kabelis 3x0,12 kv. mm
Šviesos indikacija: Valgyk
: PNP baigiasi
Pajungimas: Kabelis
Sujungimo schema: 3 laidai
Visapusiška apsauga: Ne
Montavimo būdas metale: Integruotas
Perjungimo dažnis, Fmaks: 1500 Hz
Korpuso dydis, PxPxL: М8х1х50
Nominalus tarpas, mm: 1,5 mm
Darbinis tarpas, mm: 0...1,2 mm