เซ็นเซอร์อุปนัย – ตัวแปลงพารามิเตอร์ หน้าที่ของพวกเขาคือเปลี่ยนความเหนี่ยวนำโดยการเปลี่ยนความต้านทานแม่เหล็กของเซ็นเซอร์
เซ็นเซอร์อินดักทีฟได้รับความนิยมอย่างมากในการผลิตเพื่อการวัดการเคลื่อนไหวในช่วงตั้งแต่ 1 ไมโครเมตรถึง 20 มม. เซ็นเซอร์อินดักทีฟสามารถใช้เพื่อวัดระดับของเหลว ก๊าซ ความดัน และแรงต่างๆ ในกรณีเหล่านี้ พารามิเตอร์ที่ได้รับการวินิจฉัยจะถูกแปลงโดยส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนเป็นการกระจัด จากนั้นค่านี้จะถูกส่งไปยังตัวแปลงแบบเหนี่ยวนำ
องค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนใช้ในการวัดความดัน พวกมันมีบทบาทเป็นเซนเซอร์จับความใกล้เคียง ซึ่งออกแบบมาเพื่อตรวจจับวัตถุต่างๆ โดยใช้วิธีการแบบไม่สัมผัส
ประเภทและอุปกรณ์
เซ็นเซอร์อุปนัยแบ่งออกเป็น 2 ประเภทตามรูปแบบการก่อสร้าง:
- เซ็นเซอร์เดี่ยว
- เซ็นเซอร์ดิฟเฟอเรนเชียล
แบบจำลองประเภทแรกมีสาขาการวัดเพียงสาขาเดียวซึ่งต่างจาก เซ็นเซอร์ส่วนต่างซึ่งมีสาขาวัดสองแห่ง
ในโมเดลดิฟเฟอเรนเชียล เมื่อพารามิเตอร์ที่ได้รับการวินิจฉัยเปลี่ยนแปลง ความเหนี่ยวนำของคอยล์ 2 ตัวจะเปลี่ยนไป ในกรณีนี้ การเปลี่ยนแปลงจะดำเนินการต่อไป ค่าเดียวกันมีเครื่องหมายตรงกันข้าม
ความเหนี่ยวนำของขดลวดคำนวณโดยสูตร: L = WΦ/I
ที่ไหน ว– จำนวนรอบ; เอฟ- สนามแม่เหล็ก; ฉัน– ความแรงของกระแสที่ไหลผ่านขดลวด ความแรงของกระแสไฟฟ้าสัมพันธ์กับแรงแม่เหล็กในความสัมพันธ์ต่อไปนี้: ฉัน = Hl/W
จากสูตรนี้เราได้รับ: L = W²/฿
ที่ไหน R ม. = H*L/F– ความต้านทานแม่เหล็ก
งาน เซ็นเซอร์ตัวเดียว อยู่ในคุณสมบัติของโช้คในการเปลี่ยนความเหนี่ยวนำเมื่อช่องว่างอากาศเพิ่มขึ้นหรือลดลง
การออกแบบเซ็นเซอร์ประกอบด้วยแอก (1) การหมุนของขดลวด (2) และเกราะ (3) ซึ่งยึดด้วยสปริง ความต้านทานจ่ายกระแสสลับให้กับขดลวด คำนวณความแรงของกระแสในวงจรโหลด:
ล– ความเหนี่ยวนำเซ็นเซอร์ ร ดี– ความต้านทานคันเร่งแบบแอคทีฟ มันเป็นค่าคงที่ ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงความแรงของกระแส ฉันสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนส่วนประกอบตัวเหนี่ยวนำเท่านั้น เอ็กซ์ ล=ฉันรขึ้นอยู่กับขนาดของช่องว่างอากาศ δ .
ค่าช่องว่างแต่ละค่าจะสอดคล้องกับค่ากระแสที่แน่นอน ซึ่งเป็นตัวกำหนดแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทาน R n: คุณออก = I* R n– คือสัญญาณเอาท์พุตของเซ็นเซอร์ สามารถกำหนดการขึ้นต่อกันต่อไปนี้ได้ Uout = ฉ (δ)ภายใต้เงื่อนไขเดียวคือช่องว่างมีขนาดเล็กมากและสามารถละเว้นฟลักซ์การกระจายตัวได้ตลอดจนความต้านทานแม่เหล็กของโลหะ อาร์ มฟเมื่อเปรียบเทียบกับความต้านทานแม่เหล็กของช่องว่างอากาศ อาร์ เอ็มวี
การแสดงออกสุดท้ายคือ:
ในทางปฏิบัติความต้านทานแบบแอคทีฟของวงจรนั้นต่ำกว่าค่าอุปนัยอย่างไม่มีใครเทียบได้ ดังนั้นสูตรจึงอยู่ในรูปแบบ:
ในบรรดาข้อเสียของอันเดียวสามารถสังเกตได้ดังต่อไปนี้:
- เมื่อใช้งานเซ็นเซอร์ กระดองจะได้รับผลกระทบจากแรงดึงดูดต่อแกนกลาง แรงนี้ไม่สมดุลด้วยวิธีการใดๆ ดังนั้นจึงลดความแม่นยำของเซ็นเซอร์และทำให้เกิดข้อผิดพลาดเป็นเปอร์เซ็นต์
- ความแรงของกระแสโหลดขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าและความถี่
- หากต้องการวัดการเคลื่อนไหวในสองทิศทาง คุณต้องตั้งค่าเริ่มต้นของช่องว่าง ซึ่งทำให้เกิดความไม่สะดวก
เซ็นเซอร์อุปนัยแบบดิฟเฟอเรนเชียล รวมเซ็นเซอร์ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้สองตัวและผลิตในรูปแบบของระบบที่ประกอบด้วยแกนแม่เหล็ก 2 แกนซึ่งมีแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าสองแหล่งแยกกัน ด้วยเหตุนี้จึงมักใช้หม้อแปลงแยก (5)
เซ็นเซอร์ดิฟเฟอเรนเชียลจำแนกตามรูปร่างของแกน:
- เซ็นเซอร์อินดัคทีฟพร้อมวงจรแม่เหล็กรูปตัว W ในรูปของแผ่นเหล็กไฟฟ้า ที่ความถี่สูงกว่า 1 กิโลเฮิรตซ์ เปอร์มัลลอยจะใช้เป็นแกนกลาง
- เซ็นเซอร์อินดักทีฟทรงกระบอกพร้อมแกนแม่เหล็กทรงกลม
รูปร่างของเซ็นเซอร์จะถูกเลือกขึ้นอยู่กับการออกแบบและการใช้งานร่วมกับกลไก การใช้แกนแม่เหล็กรูปตัว W ช่วยให้ประกอบขดลวดและลดขนาดได้สะดวก ขนาดโดยรวม เซ็นเซอร์อุปนัย.
สำหรับการทำงานของเซ็นเซอร์ดิฟเฟอเรนเชียล จะใช้พลังงานจากหม้อแปลงไฟฟ้า (5) ซึ่งมีเอาต์พุตจาก จุดกึ่งกลาง- มีการเชื่อมต่ออุปกรณ์ (4) ระหว่างเทอร์มินัลนี้กับสายร่วมของคอยส์ ในกรณีนี้ช่องว่างอากาศอยู่ในช่วง 0.2 ถึง 0.5 มม.
เมื่อจุดยึดอยู่ในตำแหน่งตรงกลางโดยมีระยะห่างเท่ากัน ปฏิกิริยาอุปนัยขดลวด (3 และ 3′) มีค่าเท่ากัน ซึ่งหมายความว่าค่าของกระแสคอยล์ก็เท่ากันและกระแสผลลัพธ์รวมในอุปกรณ์จะเป็นศูนย์
ด้วยการโก่งตัวเล็กน้อยของกระดองในทุกทิศทาง ค่าของช่องว่างอากาศและความเหนี่ยวนำจะเปลี่ยนไป ดังนั้นอุปกรณ์จะกำหนดความแตกต่างในปัจจุบัน I 1 -I 2 ซึ่งถูกกำหนดโดยฟังก์ชั่นการเคลื่อนย้ายกระดองจากตำแหน่งตรงกลาง ความแตกต่างในปัจจุบันมักถูกกำหนดโดยอุปกรณ์แมกนีโตอิเล็กทริก (4) ซึ่งทำเหมือนไมโครแอมมิเตอร์ที่มี (B) ที่อินพุต
ขั้วของกระแสไฟฟ้าไม่ได้ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานรวมของขดลวด ด้วยการใช้วงจรเรียงกระแสแบบไวต่อเฟส จึงสามารถกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ของกระดองจากตำแหน่งตรงกลางได้
ตัวเลือก
- หนึ่งในพารามิเตอร์ของเซ็นเซอร์อุปนัยคือ ช่วงการตอบสนอง - เซ็นเซอร์ถูกเลือกตามพารามิเตอร์นี้ แต่ไม่สำคัญนัก คำแนะนำสำหรับเซ็นเซอร์ให้ไว้ พารามิเตอร์ที่ระบุแหล่งจ่ายไฟเมื่อใช้งานอุปกรณ์ที่อุณหภูมิ +20 องศา แรงดันไฟฟ้าคงที่สำหรับเซ็นเซอร์คือ 24 V และแรงดันไฟฟ้าสลับคือ 230 V โดยปกติแล้วเซ็นเซอร์จะทำงานภายใต้สภาวะที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง
ในทางปฏิบัติ เมื่อเลือกเซนเซอร์ ตัวบ่งชี้ช่วงเวลาตอบสนองสองตัวมีความสำคัญ:
- มีประโยชน์.
- มีประสิทธิภาพ.
การอ่านค่าแรกจะถูกคำนวณดังนี้ + 10% ของครั้งที่ 2 ที่อุณหภูมิ 25-70 องศา การอ่านครั้งที่ 2 แตกต่างจากค่าที่ระบุ 10% ช่วงอุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 18 เป็น 28 องศา หากพารามิเตอร์ตัวที่สองใช้แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด พารามิเตอร์ตัวแรกจะมีค่าสเปรด 85-110%
- พารามิเตอร์อื่นก็คือ รับประกันขีดจำกัดการตอบสนอง - มีตั้งแต่ศูนย์ถึง 81% ของมูลค่าหน้าบัตร
- คุณควรพิจารณาพารามิเตอร์ต่อไปนี้ด้วย: การทำซ้ำและฮิสเทรีซิส ซึ่งเท่ากับระยะห่างระหว่างตำแหน่งสิ้นสุดของเซนเซอร์ ค่าที่เหมาะสมที่สุดคือ 20% ของช่วงการตอบสนองที่มีประสิทธิผล
- โหลดกระแส - ผู้ผลิตบางครั้งผลิตเซ็นเซอร์ การประหารชีวิตพิเศษที่ 500 มิลลิแอมป์
- อัตราการตอบสนอง - พารามิเตอร์นี้กำหนดความสามารถในการสลับสูงสุดในเฮิรตซ์ ขั้นพื้นฐาน เซ็นเซอร์อุตสาหกรรมมีความถี่ตอบสนอง 1,000 เฮิรตซ์
วิธีการเชื่อมต่อในไดอะแกรม
เซ็นเซอร์อินดัคทีฟมีหลายประเภทด้วย หมายเลขที่แตกต่างกันสายไฟสำหรับเชื่อมต่อ มาดูประเภทการเชื่อมต่อหลักสำหรับเซ็นเซอร์อุปนัยต่างๆ
- สองสาย เซ็นเซอร์อุปนัยเชื่อมต่อโดยตรงกับวงจรโหลด นี่เป็นวิธีที่ง่ายที่สุด แต่ก็มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง วิธีนี้ต้องการความต้านทานที่กำหนดสำหรับโหลด หากความต้านทานนี้มากหรือน้อยกว่า แสดงว่าอุปกรณ์ทำงานไม่ถูกต้อง เมื่อเปิดเซ็นเซอร์สำหรับกระแสตรงต้องไม่ลืมเกี่ยวกับขั้วของขั้วต่อ
- สามสาย เซ็นเซอร์อุปนัยเป็นที่นิยมมากที่สุด พวกเขามีตัวนำสองตัวสำหรับเชื่อมต่อพลังงานและอีกอันสำหรับโหลด
- สี่สายและห้าสาย เซ็นเซอร์อุปนัย มีสายไฟสองเส้นสำหรับจ่ายไฟ อีกสองเส้นสำหรับโหลด และสายไฟเส้นที่ห้าสำหรับเลือกโหมดการทำงาน
การเข้ารหัสสี
การทำเครื่องหมายสีของตัวนำนั้นสะดวกมากสำหรับการบำรุงรักษาและติดตั้งเซ็นเซอร์ ตัวนำเอาต์พุตมีสีเฉพาะกำกับไว้:
- ลบ - สีน้ำเงิน
- บวก-แดง
- เอาต์พุตเป็นสีดำ
- ตัวนำเอาต์พุตตัวที่สองเป็นสีขาว
ข้อผิดพลาด
ข้อผิดพลาดในการแปลงของพารามิเตอร์ที่ได้รับการวินิจฉัยส่งผลต่อความสามารถของเซ็นเซอร์อุปนัยในการสร้างข้อมูล ข้อผิดพลาดทั้งหมดประกอบด้วยข้อผิดพลาดที่แตกต่างกันมากมาย
- ข้อผิดพลาดทางแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นตัวแปรสุ่ม ปรากฏขึ้นเนื่องจากการเหนี่ยวนำ EMF ในคอยล์เซ็นเซอร์โดยสนามแม่เหล็กภายนอก ในการผลิตใกล้โรงไฟฟ้า อุปกรณ์ไฟฟ้ามีสนามแม่เหล็กส่วนใหญ่มักมีความถี่ 50 เฮิรตซ์
- ข้อผิดพลาดของอุณหภูมิ ยังเป็นค่าสุ่มอีกด้วยเนื่องจากการทำงาน ปริมาณมากองค์ประกอบเซ็นเซอร์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและเป็น จำนวนที่มีนัยสำคัญนำมาพิจารณาเมื่อออกแบบเซ็นเซอร์
- ข้อผิดพลาดความยืดหยุ่นของแม่เหล็ก - ปรากฏขึ้นเนื่องจากความไม่เสถียรของการเสียรูปแกนระหว่างการประกอบอุปกรณ์ตลอดจนเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่างระหว่างการทำงาน อิทธิพลของความไม่เสถียรของแรงดันไฟฟ้าในวงจรแม่เหล็กทำให้เกิดความไม่เสถียรของสัญญาณเอาท์พุต
- ข้อผิดพลาดของอุปกรณ์ ปรากฏขึ้นเนื่องจากอิทธิพลของแรงการวัดที่มีต่อการเสียรูปขององค์ประกอบเซ็นเซอร์ เช่นเดียวกับอิทธิพลของการกระโดดของแรงการวัดที่มีต่อความไม่เสถียรของการเสียรูป ข้อผิดพลาดยังได้รับผลกระทบจากฟันเฟืองและช่องว่างในส่วนที่เคลื่อนไหวของโครงสร้างเซ็นเซอร์อีกด้วย
ข้อผิดพลาดของสายเคเบิล เกิดขึ้นจากค่าความต้านทานที่แปรผัน การเสียรูปของสายเคเบิลและอุณหภูมิ และการรบกวนของแรงเคลื่อนไฟฟ้าในสายเคเบิลจากสนามภายนอก
- ข้อผิดพลาดของสเตรนเกจ เป็นตัวแปรสุ่มและขึ้นอยู่กับคุณภาพของขดลวดของขดลวด ในระหว่างการม้วนจะเกิดความเครียดทางกลการเปลี่ยนแปลงซึ่งในระหว่างการทำงานของเซ็นเซอร์จะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความต้านทานของขดลวดต่อกระแสตรงและด้วยเหตุนี้การเปลี่ยนแปลงของสัญญาณเอาท์พุต เซ็นเซอร์คุณภาพสูงส่วนใหญ่มักไม่คำนึงถึงข้อผิดพลาดนี้
- ข้อผิดพลาดอายุเซ็นเซอร์ ปรากฏขึ้นจากการสึกหรอของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของอุปกรณ์เซ็นเซอร์เช่นกัน การเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าของวงจรแม่เหล็ก ข้อผิดพลาดนี้ยังถือเป็นค่าสุ่มอีกด้วย เมื่อพิจารณาข้อผิดพลาดในการสึกหรอ จลนศาสตร์ของอุปกรณ์เซ็นเซอร์จะถูกนำมาพิจารณาด้วย เมื่อออกแบบเซ็นเซอร์ แนะนำให้กำหนดอายุการใช้งานในโหมดปกติ ในระหว่างนี้ข้อผิดพลาดจากการสึกหรอจะไม่เกินค่าที่ระบุ
- ข้อผิดพลาดทางเทคโนโลยี จะปรากฏขึ้นเมื่อมีการเบี่ยงเบนไปจากกระบวนการผลิตของเซ็นเซอร์ ความแปรผันในพารามิเตอร์ของขดลวดและส่วนประกอบระหว่างการประกอบ และจากอิทธิพลของการรบกวนและระยะห่างเมื่อผสมพันธุ์ชิ้นส่วน ข้อผิดพลาดทางเทคโนโลยีได้รับการประเมินโดยใช้มิเตอร์เชิงกลอย่างง่าย
พารามิเตอร์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของวัสดุและคุณสมบัติของพวกมันเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา บ่อยครั้งที่กระบวนการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุเกิดขึ้นใน 200 ชั่วโมงแรกหลังจากการอบชุบแกนแม่เหล็กด้วยความร้อน นอกจากนี้ คุณสมบัติเหล่านี้ยังคงเหมือนเดิมและไม่ส่งผลต่อข้อผิดพลาดโดยรวมของเซนเซอร์
ข้อดี
- ความไวมากขึ้น
- กำลังขับเพิ่มขึ้นสูงสุดถึงหลายสิบวัตต์
- ความเป็นไปได้ในการเชื่อมต่อกับแหล่งความถี่อุตสาหกรรม
- อุปกรณ์ที่แข็งแกร่งและเรียบง่าย
- ไม่มีการสัมผัสถู
ข้อบกพร่อง
- สามารถทำงานได้เฉพาะกับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้น
- ความเสถียรและความถี่ของแหล่งจ่ายไฟส่งผลต่อความแม่นยำของเซ็นเซอร์
ขอบเขตการใช้งาน
- อุปกรณ์ทางการแพทย์.
- เครื่องใช้ไฟฟ้า.
- อุตสาหกรรมยานยนต์
- อุปกรณ์หุ่นยนต์
- เทคโนโลยีการควบคุมและการวัดทางอุตสาหกรรม
อุปกรณ์ประเภทที่พบบ่อยที่สุดในระบบควบคุมกระบวนการอัตโนมัติที่มีอยู่คือเซ็นเซอร์ตำแหน่งแบบเหนี่ยวนำ ซึ่งมีจำนวนมากกว่า 90% ของอุปกรณ์ที่ใช้ทั้งหมด เซ็นเซอร์แยกบทบัญญัติ ใดๆ กระบวนการทางเทคโนโลยีในเกือบทุกอุตสาหกรรม (อาหาร วิศวกรรมเครื่องกล น้ำมันและก๊าซ พลังงาน) จำเป็นต้องมีการตรวจสอบตำแหน่งของแดมเปอร์ แอคชูเอเตอร์ วาล์ว ชิ้นส่วนและชิ้นงาน การเคลื่อนย้ายองค์ประกอบโครงสร้างของหน่วย ฯลฯ ในโหมดอัตโนมัติ
การใช้เซ็นเซอร์อินดัคทีฟอย่างแพร่หลายนั้นเนื่องมาจากความน่าเชื่อถือ คุณลักษณะด้านประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม และต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ ลักษณะการทำงานหลักของเซ็นเซอร์ตำแหน่งแบบเหนี่ยวนำคือ: ช่วงการตอบสนอง ระดับการป้องกัน อุณหภูมิในการทำงานและอัตราการตอบกลับ
หลักการทำงานของเซ็นเซอร์อินดักทีฟเป็นดังนี้ เมื่อจ่ายไฟให้กับเซ็นเซอร์ ขดลวดปฐมภูมิของเครื่องสะท้อนกลับจะถูกกระตุ้นด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ และด้วยเหตุนี้จึงสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าอยู่ใกล้ตัวมันเอง เมื่อวางไว้ภายในขอบเขตของไฟฟ้า สนามแม่เหล็กวัตถุโลหะ ซึ่งในความเป็นจริงกลายเป็นขดลวดทุติยภูมิ กระแสเอ็ดดี้ หรือที่เรียกว่ากระแสฟูโกต์ เริ่มถูกเหนี่ยวนำ ปรากฏการณ์นี้นำไปสู่การเสื่อมสภาพของปัจจัยด้านคุณภาพของขดลวดปฐมภูมิซึ่งจะส่งผลให้ความกว้างของสัญญาณเรโซเนเตอร์ลดลงเนื่องจากการทริกเกอร์ตัวเปรียบเทียบ (ทริกเกอร์ Schmidt) จากนั้นสัญญาณจะถูกขยายโดยเครื่องขยายเสียง และส่งออกไปยังเอาต์พุตเซ็นเซอร์
พารามิเตอร์ของเซ็นเซอร์ตำแหน่งอุปนัยและคำแนะนำสำหรับการใช้งาน
ในการเลือกเซ็นเซอร์อินดัคทีฟที่เหมาะสมสำหรับงานเฉพาะเจาะจง คุณจำเป็นต้องทราบพารามิเตอร์พื้นฐานจำนวนหนึ่ง รวมถึงฟังก์ชันที่พารามิเตอร์เหล่านี้รับผิดชอบ
อาจเป็นพารามิเตอร์หลักที่ระบุในเอกสารข้อมูลสำหรับเซ็นเซอร์ ช่วงการทำงานที่ได้รับการจัดอันดับ- ถูกกำหนดให้เป็น Sn ช่วงการตอบสนองที่ระบุถึงแม้จะเป็นพารามิเตอร์หลัก แต่ก็ไม่ได้มีความสำคัญในทางปฏิบัติเป็นพิเศษ เนื่องจากมูลค่าของมันได้มาภายใต้ข้อจำกัดหลายประการที่เกี่ยวข้อง ปัจจัยภายนอกกล่าวคือ: อุณหภูมิ สิ่งแวดล้อม 20 องศาเซลเซียส แรงดันไฟจ่าย 24 V DC หรือ 230 V กระแสสลับ- และวัตถุนั้นควรเป็นแผ่นเหล็กที่ทำจากเหล็กบางชนิด รูปทรงสี่เหลี่ยมด้วยความกว้าง 3 เท่าของความกว้างของค่า Sn และความหนา 1 มม. สิ่งสำคัญในทางปฏิบัติคือพารามิเตอร์เช่น ช่วงการตอบสนองที่มีประสิทธิภาพซีเนียร์และ ช่วงตอบสนองที่เป็นประโยชน์สุ. ค่า Sr จะแปรผันภายในบวกลบ 10% ของช่วงการทำงานที่กำหนด และวัดในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 18 ถึง 28 องศาเซลเซียส และที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ช่วงการตอบสนองที่เป็นประโยชน์ของเซ็นเซอร์อินดัคทีฟจะแตกต่างกันไปภายในบวกลบ 10% ของเซ็นเซอร์ที่มีประสิทธิภาพและวัดที่แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายเท่ากับ 85% - 110% ของค่าที่ระบุและอุณหภูมิตั้งแต่ -25 ถึง +70 องศาเซลเซียส มักจะเข้า. รายละเอียดทางเทคนิคบนเซ็นเซอร์คุณจะพบพารามิเตอร์เช่น รับประกันโซนตอบสนอง (ช่วง)- ขีดจำกัดล่างคือ 0 และขีดจำกัดบนคือ 0.81Sn อีกด้วย พารามิเตอร์ที่สำคัญเซ็นเซอร์ตำแหน่งอุปนัยที่ส่งผลต่อความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของการวัด ได้แก่ ฮิสเทรีซีสและ การทำซ้ำ H และ R ตามลำดับ ฮิสเทรีซีสคือระยะห่างระหว่างจุดที่ไกลที่สุดซึ่งเซ็นเซอร์ตอบสนองต่อวัตถุขณะที่เข้าใกล้และเคลื่อนตัวออกไป ค่าฮิสเทรีซีสที่ 0.2Sr ถือว่าเป็นเรื่องปกติ
นอกเหนือจากคุณสมบัติที่มีอยู่ในเซ็นเซอร์ตำแหน่งอุปนัยโดยตรงแล้ว ช่วงการตอบสนองยังได้รับอิทธิพลจากคุณสมบัติของวัสดุของวัตถุ เรากำลังพูดถึงการนำไฟฟ้าและการซึมผ่านของแม่เหล็ก เพื่อจุดประสงค์นี้จึงมีการนำเสนอแนวคิด ปัจจัยการลด- วัสดุอ้างอิงคือเหล็กกล้า 37 โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การลดคือ 1 สำหรับโลหะอื่นๆ ค่าสัมประสิทธิ์การลดจะน้อยกว่า 1 ตัวอย่างเช่น สแตนเลสมีค่าสัมประสิทธิ์การลดอยู่ที่ 0.85 และทองแดงเพียง 0.3 นั่นคือหากวัตถุที่กระตุ้นเป็นทองแดง ช่วงของการกระตุ้นจะลดลงเหลือค่าเท่ากับ 0.3Sn
แรงดันไฟฟ้าของเซ็นเซอร์
เซ็นเซอร์อินดัคทีฟสามารถขับเคลื่อนจากแหล่งใดก็ได้ กระแสตรงและแหล่งกระแสสลับ กระแสตรงมีลักษณะเป็นช่วงแรงดันไฟฟ้า: 10-30V, 10-60V และ 5-60V ช่วงทั่วไปสำหรับกระแสสลับคือ 98-253V นอกจากนี้ยังมีเซ็นเซอร์อุปนัยพร้อมแหล่งจ่ายไฟสากล เซ็นเซอร์ดังกล่าวสามารถขับเคลื่อนจากทั้งแหล่งจ่ายกระแสตรงและกระแสสลับ
จัดอันดับกระแสโหลด
พารามิเตอร์จะแสดงค่าปัจจุบันที่เซ็นเซอร์ได้รับการออกแบบไว้เมื่อมีการใช้โหลดเป็นเวลานาน ค่ามาตรฐานคือ 200mA แต่มีเซ็นเซอร์รุ่นพิเศษที่ออกแบบมาสำหรับ 500mA
อัตราการตอบสนอง
พารามิเตอร์จะแสดงความถี่สูงสุดที่แสดงเป็นเฮิรตซ์ที่เซ็นเซอร์สามารถสลับได้ สำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ ความถี่ตอบสนอง 1000 Hz ก็เพียงพอแล้ว แต่ผู้ผลิตเซ็นเซอร์ไม่สามารถเพิ่มความถี่ให้สูงกว่า 5 kHz ได้ ความหมายพิเศษเนื่องจากความถี่ดังกล่าวจะสูงกว่าความถี่การดำเนินการของวงจรมาตรฐานของตัวควบคุมทางอุตสาหกรรม (PLC) ดังนั้นสถานะของเซ็นเซอร์ดังกล่าวอาจตีความไม่ถูกต้องโดยโมดูลอินพุต PLC
เมื่อเลือกเซ็นเซอร์คุณควรคำนึงถึงด้วย ระดับการป้องกันตัวเครื่องป้องกันการกระเด็นและฝุ่น และ ช่วงอุณหภูมิซึ่งเซ็นเซอร์อินดัคทีฟสามารถทำงานได้ ระดับการป้องกันมาตรฐานคือ IP67 และช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ลบ 25 ถึงบวก 70 องศาเซลเซียส
เซ็นเซอร์อินดักทีฟ ออปติคอล และประเภทอื่นๆ ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม และในบทความนี้ คุณจะได้เรียนรู้ว่าเซ็นเซอร์คืออะไร คืออะไร ใช้งานอย่างไร และหาซื้อได้ที่ไหน เอาใจใส่เป็นพิเศษในที่นี้เราจะเน้นที่เซ็นเซอร์อินดักทีฟ หลักการทำงาน ประเภทและการใช้งาน การซื้อเซ็นเซอร์ดังกล่าวไม่ใช่เรื่องง่ายเนื่องจากไม่ได้ผลิตในปริมาณมาก แต่ถ้าคุณสนใจที่จะซื้อเซ็นเซอร์เหล่านี้คุณสามารถซื้อเซ็นเซอร์เหนี่ยวนำได้ที่เว็บไซต์ teko-com.ru
ก่อนอื่น เรามาดูกันว่าเซ็นเซอร์ปกติคืออะไร เซ็นเซอร์คืออุปกรณ์ที่สร้างสัญญาณเฉพาะเมื่อมีเหตุการณ์เกิดขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง เซ็นเซอร์จะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงบางอย่าง และสัญญาณแอนะล็อกหรือดิจิทัลแยกกันจะถูกเปิดใช้งานที่เอาท์พุต
ประเภทของเซนเซอร์
มีเซ็นเซอร์หลากหลายประเภทและนี่คือประเภทที่ใช้กันมากที่สุดในทุกประเภท
อุปนัย การเปิดใช้งานเกิดขึ้นเนื่องจากมีโลหะอยู่ในโซนทริกเกอร์ ชื่ออื่นๆ: การเหนี่ยวนำ, เซ็นเซอร์แบบไม่สัมผัส, เซ็นเซอร์แสดงตนหรือสวิตช์
ออปติคัล อีกชื่อหนึ่งของเซ็นเซอร์ภาพ ออปติคัลสวิตช์ หรือเซ็นเซอร์วัดแสงในชีวิตประจำวัน
ตัวเก็บประจุ เซ็นเซอร์ดังกล่าวจะตอบสนองต่อการมีวัตถุใดๆ อยู่ในโซนกิจกรรม
ความดัน. หากไม่มีแรงดันอากาศและน้ำมัน สัญญาณจะถูกส่งไปยังตัวควบคุม จากนั้นวงจรฉุกเฉินจะขาด
ไฟฟ้า. เซ็นเซอร์แบบพาสซีฟธรรมดาที่จะถูกกระตุ้นเมื่อวัตถุสัมผัสหรือกด
เซ็นเซอร์อุปนัยคืออะไร?
โดยพื้นฐานแล้วเซ็นเซอร์อุปนัยคืออุปกรณ์ที่ใช้วัดความเคลื่อนไหวของชิ้นส่วนอุปกรณ์ และหากเกินขีดจำกัดข้ามประเทศ ระบบจะปิดการทำงาน
การทำงานของเซ็นเซอร์จะขึ้นอยู่กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งมีตัวเหนี่ยวนำอยู่ภายใน ที่จริงแล้วนี่คือที่มาของชื่อ เมื่อองค์ประกอบที่ประกอบด้วยโลหะปรากฏในโซนแม่เหล็กไฟฟ้าของขดลวด สัญญาณจะถูกเปิดใช้งาน โซนจะเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและส่งผลต่อการทำงานของวงจร พูดง่ายๆ ก็คือ ไม่มีโลหะ - ไม่มีสัญญาณ
ประเภทของเซ็นเซอร์อินดักทีฟและพารามิเตอร์ที่เซ็นเซอร์แตกต่างกัน
1. การออกแบบที่อยู่อาศัย ตัวเครื่องมีสองประเภท: ทรงสี่เหลี่ยมและทรงกระบอก ทำจากโลหะหรือพลาสติก
2. เส้นผ่านศูนย์กลางเซ็นเซอร์ ตัวเลือกหลัก: 12 และ 18 มม. ใช้กันน้อย: 4 มม., 8 มม., 22 มม. และ 30 มม.
3. จำนวนสายไฟที่จะเชื่อมต่อ แบ่งออกเป็นสอง, สาม, สี่และห้าสาย
สายสองเส้นเปรียบเสมือนสวิตช์ที่เราใช้เปิดไฟ เซ็นเซอร์เชื่อมต่อกับวงจรโหลด เซ็นเซอร์ดังกล่าวใช้งานง่ายในการติดตั้ง แต่มีภาระน้อย
สายสามสายถูกใช้มากที่สุด สายไฟสองเส้นสำหรับจ่ายไฟและอีกเส้นสำหรับโหลด
สี่สาย - ใช้เป็นสองเอาต์พุตสำหรับโหลด
ห้าสาย - ใช้เมื่อเลือกโหมดการทำงานหรือสถานะเอาต์พุต
4. การสลับระยะทาง ระยะห่างจากแผ่นโลหะที่จำเป็นสำหรับการทำงานที่แม่นยำของเซ็นเซอร์ สำหรับเซ็นเซอร์ขนาดเล็ก: ตั้งแต่ 0 ถึง 2 มม. สำหรับเซ็นเซอร์ขนาดกลาง: ตั้งแต่ 4 มม. ถึง 8 มม. และสำหรับเซ็นเซอร์ขนาดใหญ่: สูงถึง 30 มม.
5. เอาต์พุตเซนเซอร์ เอาต์พุตเซ็นเซอร์มีเพียงสามตัวเลือกเท่านั้น:
รีเลย์ สวิตช์รีเลย์ แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการหรือใช้สายไฟเส้นใดเส้นหนึ่ง ข้อได้เปรียบหลักของเอาต์พุตนี้คือให้การแยกที่สมบูรณ์จากวงจรกำลังของมิเตอร์
ทรานซิสเตอร์ พีเอ็นพี มีทรานซิสเตอร์ PNP ที่เอาต์พุต ซึ่งหมายความว่ามีการสลับสาย "บวก" ด้านลบโหลดจะเปิดอยู่ตลอดเวลา
ทรานซิสเตอร์ เอ็นพีเอ็น ที่เอาต์พุตจะมีทรานซิสเตอร์ NPN สายไฟ "ลบ" จะถูกสลับ ในด้านบวก โหลดจะเปิดอยู่ตลอดเวลา
การประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์อุปนัย
ในด้านระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม เซ็นเซอร์แบบเหนี่ยวนำถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อกำหนดตำแหน่งของกลไกบางส่วน สัญญาณเอาท์พุตจะสลับไปที่อินพุตของคอนโทรลเลอร์, รีเลย์, สตาร์ทเตอร์ ฯลฯ สิ่งสำคัญคือทุกอย่างตรงกับกระแสและแรงดัน
ข้อดีและข้อเสียของเซ็นเซอร์อุปนัย
และตอนนี้เราจะมาดูว่าทำไมเซ็นเซอร์เหล่านี้ถึงดี และสิ่งที่คุณควรระวังในตัวเซ็นเซอร์เหล่านี้
ความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือของการออกแบบ
เพิ่มความไว
ความทนทานของกำลังขับสูง
การทำงานในโรงงานผลิตต้องใช้ระบบอัตโนมัติบางส่วนหรือทั้งหมด เพื่อจุดประสงค์นี้พวกเขาจะใช้ อุปกรณ์ต่างๆทำให้มั่นใจได้ถึงการทำงานอย่างต่อเนื่อง อุปกรณ์โลหะมักได้รับการตรวจสอบโดยเซ็นเซอร์แบบไม่สัมผัสแบบเหนี่ยวนำซึ่งมีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง มีขนาดเล็กและทำงานได้ดีหากเชื่อมต่ออย่างถูกต้อง
ข้อมูลทั่วไป
เซ็นเซอร์เหนี่ยวนำคือ อุปกรณ์พิเศษที่เกี่ยวข้องกับการไม่ติดต่อ ซึ่งหมายความว่าในการกำหนดตำแหน่งของวัตถุในอวกาศนั้นไม่จำเป็นต้องมีการสัมผัสโดยตรงกับวัตถุนั้น ด้วยเทคโนโลยีนี้ทำให้กระบวนการผลิตเป็นระบบอัตโนมัติได้
ตามกฎแล้วอุปกรณ์นี้ใช้ในสายการผลิตและระบบต่างๆ ในโรงงานและโรงงานขนาดใหญ่ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นลิมิตสวิตช์ได้ด้วย อุปกรณ์มีคุณภาพและความน่าเชื่อถือสูงทำงานได้แม้ในสภาวะที่ยากลำบาก มันจะมีผลกับวัตถุที่เป็นโลหะเท่านั้น เนื่องจากวัสดุอื่นๆ นั้นไม่ไวต่อมัน
อุปกรณ์ค่อนข้างทนทานต่อความก้าวร้าว สารเคมีมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมวิศวกรรม อาหาร และสิ่งทอ อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การทหาร และรถไฟก็ต้องการเซ็นเซอร์เหล่านี้เช่นกัน
ความสำคัญของอุปกรณ์ทำให้เป็นที่ต้องการ บริษัท หลายแห่งทั่วโลกจึงผลิตรุ่นต่างๆ พร้อมชุดฟังก์ชันมาตรฐานและขยายในประเภทราคาที่แตกต่างกัน
โครงสร้างอุปกรณ์
เซ็นเซอร์อุปนัยประกอบด้วยส่วนประกอบหลายชิ้นที่เชื่อมต่อถึงกัน ซึ่งช่วยให้การทำงานไม่สะดุด - รายละเอียดหลักของอุปกรณ์มีดังนี้:
องค์ประกอบทั้งหมดอยู่ในตัวเครื่องที่ทำจากทองเหลืองหรือโพลีเอไมด์ วัสดุเหล่านี้ถือว่ามีความทนทานมากเพื่อปกป้องแกนจากผลกระทบด้านลบของสภาวะการผลิต ด้วยความน่าเชื่อถือของการออกแบบ เซ็นเซอร์สามารถรับน้ำหนักได้มากและยังคงทำงานได้อย่างถูกต้อง
หลักการทำงาน
ด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบพิเศษที่สร้างการสั่นสะเทือนแบบพิเศษทำให้อุปกรณ์ทำงานได้ เมื่อวัตถุที่ทำจากโลหะเข้าสู่สนามการทำงาน สัญญาณจะถูกส่งไปยังชุดควบคุม
การทำงานของอุปกรณ์เริ่มต้นขึ้นหลังจากเปิดเครื่องซึ่งจะทำให้เกิดแรงกระตุ้นในการก่อตัวของสนามแม่เหล็ก ในทางกลับกัน สนามนี้จะส่งผลต่อกระแสเอ็ดดี้ที่เปลี่ยนแอมพลิจูดของการแกว่งของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งเป็นกระแสแรกที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงใดๆ
ทันทีที่มีสัญญาณมาถึง สัญญาณจะเริ่มประมวลผลในโหนดอื่นๆ ของอุปกรณ์ ความแรงของสัญญาณนี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับขนาดของวัตถุที่อยู่ในขอบเขตการทำงานของอุปกรณ์ รวมถึงระยะทางที่อุปกรณ์นั้นอยู่ ขั้นตอนต่อไปคือการแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นลอจิก นี่เป็นวิธีเดียวที่จะระบุความหมายของมันได้อย่างแม่นยำ
เซ็นเซอร์ดังกล่าวมีบทบาทพิเศษในการผลิตโดยที่ชิ้นส่วนโลหะจะต้องเรียงตามเส้นในตำแหน่งเฉพาะ อุปกรณ์สามารถบันทึกได้ และหากตรวจพบความเบี่ยงเบนแม้เพียงเล็กน้อย อุปกรณ์จะส่งสัญญาณไปยังแผงควบคุมหลัก
ตามกฎแล้วการอ่านผลการทำงานของอุปกรณ์นั้นดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญซึ่งมีบทบาทเป็นตัวควบคุมในการตรวจสอบการทำงานที่ราบรื่นของทั้งระบบ
คำจำกัดความพื้นฐาน
มีคำจำกัดความหลายประการสำหรับการตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์และการอ่านสัญญาณ สิ่งต่อไปนี้ถือว่าสำคัญที่สุด:
ด้วยคำจำกัดความเหล่านี้ คุณจึงสามารถกำหนดค่าอุปกรณ์เพื่อให้ได้ข้อมูลที่แม่นยำที่สุด ซึ่งมีบทบาทสำคัญในกระบวนการผลิตได้
ข้อดีและข้อเสีย
เซ็นเซอร์เหนี่ยวนำมีข้อดีและข้อเสียเช่นเดียวกับอุปกรณ์อื่นๆ ข้อได้เปรียบหลักคือความเรียบง่ายของการออกแบบซึ่งไม่ต้องการการตั้งค่าที่ซับซ้อนและไม่ต้องการ เงื่อนไขพิเศษสำหรับการติดตั้ง อุปกรณ์ไม่มีหน้าสัมผัสแบบเลื่อน ทำจากวัสดุที่ทนทานและสามารถทำงานได้นานไม่มีสะดุด
นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าอุปกรณ์ล้มเหลวน้อยมากและการซ่อมก็ไม่ยาก นั่นคือเหตุผลว่าทำไมจึงมักติดตั้งในองค์กรที่ต้องมีการตรวจสอบเกือบตลอดเวลา กระบวนการผลิต. การเชื่อมต่อแบบไร้สัมผัสช่วยให้คุณเชื่อมต่อได้อย่างง่ายดาย ระบบอุตสาหกรรมแรงดันไฟฟ้า.
ถือเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญ ความไวสูงซึ่งช่วยให้คุณติดตั้งเซ็นเซอร์ในการผลิตโดยจะทำงานกับวัตถุโลหะที่ทำจากโลหะผสมต่างๆ
แม้จะมีข้อดีทั้งหมดของอุปกรณ์ แต่ก็มีข้อเสียอยู่บ้าง สิ่งที่สำคัญที่สุดคือข้อผิดพลาดที่อุปกรณ์สร้างขึ้นในการทำงาน ข้อผิดพลาดประเภทไม่เชิงเส้นปรากฏขึ้นเนื่องจากอุปกรณ์มีตัวบ่งชี้ปริมาณอุปนัยซึ่งอาจแตกต่างจากมูลค่าของวัตถุที่อุปกรณ์ทำปฏิกิริยา นี่คือสาเหตุที่เซ็นเซอร์อาจไม่ตอบสนองอย่างถูกต้องกับโลหะและส่งสัญญาณที่ไม่ถูกต้อง
บ่อยครั้งมีข้อผิดพลาดเกี่ยวกับอุณหภูมิที่เกี่ยวข้องกับการลดลงหรือเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของอุณหภูมิใน สถานที่ผลิต- คำแนะนำสำหรับอุปกรณ์ถือว่าทำงานถูกต้องที่ +25 องศา หากค่าเบี่ยงเบนไปในทิศทางเดียว การทำงานของอุปกรณ์จะหยุดชะงัก
ข้อผิดพลาดแบบสุ่มประการหนึ่งถือเป็นการเปลี่ยนแปลงในการอ่านเซ็นเซอร์เนื่องจากอิทธิพลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของอุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์ดังกล่าว จึงได้มีการกำหนดมาตรฐานความถี่สำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้า 50 เฮิรตซ์ในทุกอุตสาหกรรม ในกรณีนี้มีความเสี่ยงที่จะเกิดข้อผิดพลาดเนื่องจากสิ่งภายนอก รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจะลดลงเหลือน้อยที่สุด การรบกวนการทำงานของอุปกรณ์สามารถกำจัดได้โดยการทำงานเบื้องต้นกับชิ้นส่วนต่างๆ
วิธีการเชื่อมต่อ
วิธีการเชื่อมต่อนั้นแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์ เนื่องจากมีบางประเภท ปริมาณที่แตกต่างกันสายไฟ แบบสองสายถือเป็นวิธีที่ง่ายที่สุด แต่ก็เป็นตัวเลือกที่มีปัญหามากที่สุดด้วย เชื่อมต่อโดยตรงกับวงจรโหลดปัจจุบัน สำหรับ การใช้งานที่ถูกต้องการจัดการต้องมีความต้านทานโหลดเล็กน้อย หากลดลงหรือเพิ่มขึ้น อุปกรณ์จะเริ่มทำงานไม่ถูกต้อง จุดสำคัญจะมีการเชื่อมต่อเครือข่ายซึ่งจะต้องสังเกตขั้ว
สายสามสายถือเป็นประเภทที่ได้รับความนิยมและเชื่อมต่อง่ายที่สุด สายไฟบางเส้นเชื่อมต่อกับโหลดและอีกสองเส้นเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า ซึ่งจะช่วยลดความเป็นไปได้ที่อุปกรณ์จะตอบสนองต่อความต้านทานที่ระบุในรูปแบบของการทำงานที่ไม่ถูกต้อง
นอกจากนี้ยังมีเซ็นเซอร์ที่มีสายไฟสี่และห้าเส้น เมื่อทำการติดตั้งสายไฟสองเส้นจะเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าสองเส้นเชื่อมต่อกับโหลด หากมีสายไฟเส้นที่ห้าก็สามารถเลือกโหมดการทำงานที่เหมาะสมได้
โดยปกติแล้วจะมีการกำหนดสายไฟ สีที่ต่างกันเพื่ออำนวยความสะดวกในการติดตั้งและการบำรุงรักษาเซ็นเซอร์ในภายหลัง ลบและบวกจะแสดงด้วยสีน้ำเงินและสีแดงตามลำดับ เอาต์พุตจะถูกทำเครื่องหมายเป็นสีดำเสมอ มีอุปกรณ์ที่มีเอาต์พุตสองตัว ส่วนที่สองมักเป็นสีขาวและสามารถใช้เป็นทางเข้าได้ ความแตกต่างเหล่านี้ระบุไว้ในคู่มือการใช้งานของเซ็นเซอร์อุปนัย
ตัวเครื่องสามารถทำมาจาก วัสดุที่แตกต่างกัน,มีทรงกระบอก,สี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือ รูปร่างสี่เหลี่ยม- ตัวเลือกแรกถือเป็นตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุด
กฎการคัดเลือก
ถือว่าเซ็นเซอร์เหนี่ยวนำ องค์ประกอบที่สำคัญในองค์กรหลายแห่ง ดังนั้นทางเลือกจึงควรได้รับการติดต่อด้วยความรับผิดชอบอย่างมาก ขอแนะนำให้ปฏิบัติตามกฎต่อไปนี้:
พารามิเตอร์ที่สำคัญคือต้นทุนของอุปกรณ์ ส่วนใหญ่มักขึ้นอยู่กับผู้ผลิตและบางส่วน ฟังก์ชั่นเพิ่มเติมซึ่งติดตั้งอยู่ในเซนเซอร์ อย่างไรก็ตาม ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในด้านประสิทธิภาพระหว่างอุปกรณ์จากหมวดหมู่ราคาที่แตกต่างกัน
รุ่นยอดนิยม
ปัจจุบันมีเซ็นเซอร์อินดัคทีฟหลายรุ่นในท้องตลาด ความนิยมมากที่สุดคืออุปกรณ์ต่างๆจาก บริษัท รัสเซียเทโก. พวกเขาแตกต่างกัน อย่างดี, ยอดเยี่ยม ลักษณะทางเทคนิคง่ายต่อการติดตั้งและใช้งาน ข้อได้เปรียบหลักของอุปกรณ์ของ บริษัท คือราคาที่เอื้อมถึง
ราคา โมเดลที่เรียบง่ายเริ่มต้นที่ 850 รูเบิลและด้วยเงินจำนวนนี้อุปกรณ์ก็ทำงานได้อย่างไม่มีที่ติ เซ็นเซอร์ที่มีราคาแพงกว่านั้นผลิตด้วยราคาตั้งแต่ 2 ถึง 5,000 รูเบิล มักติดตั้งในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่เมื่อมีความจำเป็น ความแม่นยำสูงและการดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง
เซ็นเซอร์เหนี่ยวนำถือว่าเป็นหนึ่งในเซ็นเซอร์ที่ดีที่สุด อุปกรณ์ไร้สัมผัสใช้ในโรงงาน โรงงาน และสถานประกอบการต่างๆ คุณภาพสูงและความแม่นยำของอุปกรณ์ทำให้เป็นที่นิยมและจำเป็น
เซ็นเซอร์ความใกล้ชิดอุปนัย รูปร่าง
ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เซ็นเซอร์อินดัคทีฟและเซ็นเซอร์อื่นๆ ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย
บทความนี้จะเป็นบทวิจารณ์ (ถ้าคุณต้องการวิทยาศาสตร์ยอดนิยม) มีคำแนะนำการใช้งานจริงสำหรับเซ็นเซอร์และลิงก์ไปยังตัวอย่างต่างๆ
ประเภทของเซนเซอร์
ดังนั้นเซ็นเซอร์คืออะไรกันแน่? เซ็นเซอร์คืออุปกรณ์ที่สร้างสัญญาณเฉพาะเมื่อมีเหตุการณ์เฉพาะเกิดขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง เซ็นเซอร์จะถูกเปิดใช้งานภายใต้เงื่อนไขบางประการ และสัญญาณอะนาล็อก (สัดส่วนกับเอฟเฟกต์อินพุต) หรือสัญญาณแยก (ไบนารี, ดิจิตอล เช่น สองระดับที่เป็นไปได้) จะปรากฏที่เอาต์พุต
แม่นยำยิ่งขึ้นเราสามารถดู Wikipedia ได้: เซ็นเซอร์ (เซ็นเซอร์จากเซ็นเซอร์ภาษาอังกฤษ) เป็นแนวคิดในระบบควบคุม ตัวแปลงสัญญาณหลัก ซึ่งเป็นองค์ประกอบของอุปกรณ์วัด การส่งสัญญาณ ควบคุมหรือควบคุมของระบบที่แปลงปริมาณควบคุมให้เป็นสัญญาณที่สะดวกต่อการใช้งาน
นอกจากนี้ยังมีข้อมูลอื่นๆ อีกมาก แต่ฉันมีวิสัยทัศน์เกี่ยวกับปัญหานี้ในด้านวิศวกรรม-อิเล็กทรอนิกส์เป็นของตัวเอง
มีเซนเซอร์หลากหลายชนิด ฉันจะแสดงรายการเฉพาะเซ็นเซอร์ประเภทเหล่านั้นที่ช่างไฟฟ้าและวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ต้องจัดการเท่านั้น
อุปนัยเปิดใช้งานเมื่อมีโลหะอยู่ในโซนทริกเกอร์ ชื่ออื่น ๆ ได้แก่ พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ เซนเซอร์ตำแหน่ง อินดัคทีฟ เซนเซอร์แสดงตน สวิตช์อินดักทีฟ เซนเซอร์จับความใกล้เคียง หรือสวิตช์ ความหมายก็เหมือนกันและไม่จำเป็นต้องสับสน ในภาษาอังกฤษเขียนว่า “proximity sensor” อันที่จริงนี่คือเซ็นเซอร์โลหะ
ออปติคัลชื่ออื่น ๆ ได้แก่ โฟโตเซนเซอร์, โฟโตอิเล็กทริคเซนเซอร์, สวิตช์ออปติคอล สิ่งเหล่านี้ยังใช้ในชีวิตประจำวันเรียกว่า “เซ็นเซอร์วัดแสง”
ตัวเก็บประจุกระตุ้นให้มีวัตถุหรือสารเกือบทุกชนิดในขอบเขตของกิจกรรม
ความดัน- ไม่มีแรงดันอากาศหรือน้ำมัน - เป็นสัญญาณไปยังตัวควบคุมหรือการอาเจียน นี่คือถ้าไม่ต่อเนื่อง อาจมีเซ็นเซอร์ที่มีกระแสเอาต์พุต ซึ่งกระแสจะเป็นสัดส่วนกับความดันสัมบูรณ์หรือความดันแตกต่าง
ลิมิตสวิตช์(เซ็นเซอร์ไฟฟ้า) นี่เป็นสวิตช์แบบพาสซีฟธรรมดาที่จะตัดการทำงานเมื่อมีวัตถุวิ่งทับหรือกดทับ
เซนเซอร์ก็อาจจะเรียกว่า เซ็นเซอร์หรือ ผู้ริเริ่ม.
ตอนนี้เรามาดูหัวข้อของบทความกันดีกว่า
เซ็นเซอร์อินดักทีฟเป็นแบบแยกส่วน สัญญาณที่เอาต์พุตจะปรากฏขึ้นเมื่อมีโลหะอยู่ในโซนที่กำหนด
พรอกซิมิตี้เซนเซอร์นั้นใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีคอยล์ตัวเหนี่ยวนำ จึงได้ชื่อว่า. เมื่อโลหะปรากฏในสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของขดลวด สนามนี้จะเปลี่ยนแปลงอย่างมากซึ่งส่งผลต่อการทำงานของวงจร
สนาม เซ็นเซอร์เหนี่ยวนำ- แผ่นโลหะจะเปลี่ยนความถี่เรโซแนนซ์ของวงจรออสซิลเลเตอร์
วงจรเซ็นเซอร์อินดักทีฟ npn ที่ให้ไว้ แผนภาพการทำงานซึ่ง: เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรการสั่น, อุปกรณ์เกณฑ์ (ตัวเปรียบเทียบ), ทรานซิสเตอร์เอาต์พุต NPN, ไดโอดซีเนอร์ป้องกันและไดโอด
รูปภาพส่วนใหญ่ในบทความไม่ใช่ของฉัน คุณสามารถดาวน์โหลดแหล่งที่มาได้ในตอนท้าย
การประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์อุปนัย
พรอกซิมิตี้เซนเซอร์แบบเหนี่ยวนำใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมเพื่อกำหนดตำแหน่งของส่วนใดส่วนหนึ่งของกลไก สัญญาณจากเอาต์พุตเซนเซอร์สามารถป้อนเข้าไปยังตัวควบคุม ตัวแปลงความถี่ รีเลย์ สตาร์ทเตอร์ และอื่นๆ เงื่อนไขเดียวคือจับคู่กระแสและแรงดัน
มีอะไรใหม่ในกลุ่ม VK? SamElectric.ru ?
สมัครสมาชิกและอ่านบทความเพิ่มเติม:
การทำงานของเซ็นเซอร์อินดัคทีฟ ธงจะเลื่อนไปทางขวา และเมื่อไปถึงโซนความไวของเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์จะถูกกระตุ้น
อย่างไรก็ตามผู้ผลิตเซ็นเซอร์เตือนว่าไม่แนะนำให้เชื่อมต่อหลอดไส้เข้ากับเอาต์พุตเซ็นเซอร์โดยตรง ฉันได้เขียนเกี่ยวกับเหตุผลแล้ว - .
ลักษณะของเซ็นเซอร์อุปนัย
เซ็นเซอร์ต่างกันอย่างไร?
เกือบทุกอย่างที่กล่าวด้านล่างนี้ไม่เพียงแต่ใช้กับอุปนัยเท่านั้น แต่ยังรวมถึงด้วย เซ็นเซอร์ออปติคัลและ capacitive.
การออกแบบประเภทของที่อยู่อาศัย
มีสองตัวเลือกหลัก - ทรงกระบอกและสี่เหลี่ยม- ส่วนกรณีอื่นๆ ไม่ค่อยได้ใช้มากนัก วัสดุตัวเรือน – โลหะ (โลหะผสมต่างๆ) หรือพลาสติก
เส้นผ่านศูนย์กลางเซ็นเซอร์ทรงกระบอก
ขนาดหลัก – 12 และ 18 มม- เส้นผ่านศูนย์กลางอื่น ๆ (4, 8, 22, 30 มม.) ไม่ค่อยได้ใช้
ในการยึดเซ็นเซอร์ 18 มม. คุณต้องมี 2 ปุ่มขนาด 22 หรือ 24 มม.
ระยะการสลับ (ช่องว่างการทำงาน)
นี่คือระยะห่างจากแผ่นโลหะที่รับประกันการทำงานที่เชื่อถือได้ของเซ็นเซอร์ สำหรับเซ็นเซอร์ขนาดเล็ก ระยะห่างนี้คือตั้งแต่ 0 ถึง 2 มม. สำหรับเซ็นเซอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 และ 18 มม. - สูงสุด 4 และ 8 มม. สำหรับเซ็นเซอร์ขนาดใหญ่ - สูงสุด 20...30 มม.
จำนวนสายไฟที่จะเชื่อมต่อ
มาดูวงจรกันดีกว่า.
2 สายเซ็นเซอร์เชื่อมต่อโดยตรงกับวงจรโหลด (เช่น คอยล์สตาร์ทเตอร์) เหมือนเราเปิดไฟที่บ้าน สะดวกในการติดตั้ง แต่ไม่แน่นอนในแง่ของภาระ พวกเขาทำงานได้ไม่ดีทั้งขนาดใหญ่และด้วย ความต้านทานต่ำโหลด
เซ็นเซอร์ 2 สาย แผนภาพการเชื่อมต่อ
โหลดสามารถเชื่อมต่อกับสายไฟใดก็ได้สำหรับแรงดันไฟฟ้าคงที่สิ่งสำคัญคือต้องรักษาขั้ว สำหรับเซนเซอร์ที่ได้รับการออกแบบให้ใช้งานได้ แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ– ไม่ว่าการเชื่อมต่อโหลดหรือขั้วจะมีความสำคัญ คุณไม่จำเป็นต้องคิดถึงวิธีเชื่อมต่อเลย สิ่งสำคัญคือการให้กระแส
3 สาย.ที่พบมากที่สุด. มีสายไฟสองเส้นสำหรับจ่ายไฟและอีกเส้นสำหรับโหลด ฉันจะบอกคุณเพิ่มเติมแยกกัน
4- และ 5-wireสิ่งนี้เป็นไปได้หากใช้เอาต์พุตโหลดสองตัว (เช่น PNP และ NPN (ทรานซิสเตอร์) หรือการสลับ (รีเลย์) สายที่ห้าคือตัวเลือกของโหมดการทำงานหรือสถานะเอาต์พุต
ประเภทของเซนเซอร์เอาท์พุตตามขั้ว
เซนเซอร์แบบแยกทั้งหมดสามารถมีเอาต์พุตได้เพียง 3 ประเภทเท่านั้น ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบคีย์ (เอาต์พุต):
รีเลย์ทุกอย่างชัดเจนที่นี่ สวิตช์รีเลย์ แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการหรือสายไฟเส้นใดเส้นหนึ่ง ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการแยกกัลวานิกอย่างสมบูรณ์จากวงจรกำลังของเซ็นเซอร์ ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบหลักของวงจรดังกล่าว นั่นคือ คุณสามารถเปิด/ปิดโหลดด้วยแรงดันไฟฟ้าใดก็ได้โดยไม่คำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับเซ็นเซอร์ ส่วนใหญ่ใช้ในเซนเซอร์ขนาดใหญ่
ทรานซิสเตอร์ พีเอ็นพีนี่คือเซ็นเซอร์ PNP เอาต์พุตเป็นทรานซิสเตอร์ PNP นั่นคือเปลี่ยนสาย "บวก" โหลดเชื่อมต่อกับ "ลบ" อย่างต่อเนื่อง
ทรานซิสเตอร์ เอ็นพีเอ็นที่เอาต์พุตจะมีทรานซิสเตอร์ NPN นั่นคือสวิตช์ "ลบ" หรือ ลวดที่เป็นกลาง- โหลดเชื่อมต่อกับ "บวก" อย่างต่อเนื่อง
คุณสามารถเข้าใจความแตกต่างได้อย่างชัดเจนโดยการทำความเข้าใจหลักการทำงานและการสลับวงจรของทรานซิสเตอร์กฎต่อไปนี้จะช่วยได้: ในกรณีที่เชื่อมต่อตัวส่งสัญญาณ สายนั้นจะถูกเปลี่ยน อีกสายหนึ่งเชื่อมต่อกับโหลดอย่างถาวร
ด้านล่างจะได้รับ แผนภาพการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ซึ่งจะแสดงความแตกต่างเหล่านี้ได้อย่างชัดเจน
ประเภทของเซนเซอร์ตามสถานะเอาท์พุต (NC และ NO)
ไม่ว่าเซ็นเซอร์จะเป็นอะไรก็ตาม หนึ่งในพารามิเตอร์หลักคือสถานะทางไฟฟ้าของเอาต์พุตในขณะที่เซ็นเซอร์ไม่ได้เปิดใช้งาน (ไม่มีผลกระทบต่อเซ็นเซอร์)
สามารถเปิดเอาต์พุตได้ในขณะนี้ (จ่ายไฟให้กับโหลด) หรือปิด ตามนั้น พวกเขากล่าวว่า - หน้าสัมผัสแบบปิดตามปกติ (ปกติปิด, NC) หรือหน้าสัมผัสแบบเปิดตามปกติ (NO) ในอุปกรณ์ต่างประเทศตามลำดับ – NC และ NO
นั่นคือสิ่งสำคัญที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับเอาต์พุตทรานซิสเตอร์ของเซ็นเซอร์ก็คือสามารถมีได้ 4 ประเภทขึ้นอยู่กับขั้วของทรานซิสเตอร์เอาต์พุตและสถานะเริ่มต้นของเอาต์พุต:
- เลขที่ พี.เอ็น.พี
- พีเอ็นพี เอ็นซี
- เลขที่ พี.เอ็น
- เอ็นพีเอ็น เอ็นซี
ตรรกะเชิงบวกและเชิงลบของการทำงาน
แนวคิดนี้หมายถึงแอคชูเอเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ (ตัวควบคุม รีเลย์)
ตรรกะเชิงลบหรือบวกหมายถึงระดับแรงดันไฟฟ้าที่เปิดใช้งานอินพุต
ตรรกะเชิงลบ: อินพุตตัวควบคุมถูกเปิดใช้งาน (ตรรกะ “1”) เมื่อเชื่อมต่อกับกราวด์ ขั้วต่อ S/S ของตัวควบคุม (สายทั่วไปสำหรับอินพุตแบบแยก) ต้องเชื่อมต่อกับ +24 VDC ตรรกะเชิงลบใช้สำหรับเซนเซอร์ชนิด NPN
ตรรกะเชิงบวก: อินพุตถูกเปิดใช้งานเมื่อเชื่อมต่อกับ +24 VDC เทอร์มินัลคอนโทรลเลอร์ S/S ต้องเชื่อมต่อกับ GROUND ใช้ตรรกะเชิงบวกสำหรับเซนเซอร์ชนิด PNP ตรรกะเชิงบวกถูกใช้บ่อยที่สุด
มีตัวเลือกมากมาย อุปกรณ์ต่างๆและเชื่อมต่อเซ็นเซอร์กับพวกเขา ถามในความคิดเห็น เราจะคิดเรื่องนี้ร่วมกัน
ความต่อเนื่องของบทความ - ในส่วนที่สอง จะมีการแจกแจงและอภิปรายแผนภาพจริง การใช้งานจริง หลากหลายชนิดเซ็นเซอร์ที่มีเอาต์พุตทรานซิสเตอร์