В съвременните металообработващи машини и високо прецизно оборудване, където е важно да се контролира позицията на конструктивните елементи, е инсталиран индуктивен сензор. За какво се използва това устройство, какви видове и методи за свързване съществуват, как работи, ще разгледаме в тази статия.
Назначаване
Индуктивен сензор е проектиран да контролира движението на работното тяло без директен контакт с него. Основната област на приложение за него е машинно оборудване, прецизни медицински устройства, системи за автоматизация на технологични процеси, измерване и контрол на формата на продукта. В съответствие с разпоредбите на точка 2.1.1.1 от GOST R 50030.5.2-99, това е сензор, който създава електромагнитно поле в зоната на чувствителност и има полупроводников превключвател.
Обхватът на приложение на индуктивните сензори до голяма степен се определя от тяхната висока надеждност и устойчивост на външни фактори. Отчитането и работата им не се влияят от много фактори на околната среда: влага, конденз, натрупване на прах и мръсотия, проникване на твърди частици. Такива характеристики се предоставят от техните устройства и данни за дизайна.
Устройство
Развитието на сегмента на радиоелектроника доведе не само до подобряване на първоначалните механизми, но и до появата на принципно нови индуктивни сензори. Като пример разгледайте една от най-простите опции (Фигура 1):
Както можете да видите на фигурата, тя включва:
- магнитна верига или иго (1) - проектиран да предава електромагнитното поле от генератора към зоната на чувствителност;
- индуктор (2) - създава променливо електромагнитно поле, когато през контурите протича електрически ток;
- измервателен обект (3) - метална котва, поставена или преместена в зоната на чувствителност, неметални предмети не могат да повлияят на състоянието на електромагнитното поле, поради което те не се използват като детектор;
- пропастта между обекта на измерване и основната магнитна верига (4) - осигурява мярка за взаимодействие като магнитен диелектрик, в зависимост от модела на сензора и метода на движение, той може да остане непроменен или да варира в даден диапазон;
- генератор (5) - проектиран да генерира електрическо напрежение с дадена честота, което ще създаде променливо магнитно поле в дадена област.
Принцип на действие
Принципът на работа на индуктивен сензор е способността на електромагнитното поле да променя параметрите си в зависимост от стойността на магнитната проводимост по пътя на потока. Действието му се основава на класическата версия на бобина, навита на сърцевина.
Когато през завоите на тази намотка протича електрически ток I, се генерира магнитно поле (вж. Фигура 2), полученият вектор на магнитна индукция В, който се определя от правилото на дясната ръка. Когато магнитното поле се движи през сърцевината, феромагнитният материал осигурява максимална пропускателна способност. Но веднага щом линиите на магнитна индукция навлязат във въздушното пространство, магнитната проводимост се влошава значително и част от полето се разсейва.
Когато задействащ обект (Фигура 3), направен от метал, се въведе в полето на индуктивния сензор, интензивността на индукционните линии рязко се променя. В резултат на това потокът се увеличава и стойността му се променя, а това от своя страна води до промяна в електрическото количество във веригата на бобината поради явлението на взаимна индукция. На практика този сигнал е твърде малък, така че в тяхната схема е включен усилвател, за да се разшири обхватът на измерване на индуктивния сензор.
Засичане на разстояние и цел
В зависимост от конструкцията и принципа на работа на индуктивния сензор, целевият обект може да има вертикално или хоризонтално изместване спрямо самия измервателен уред. Реакцията на сензора обаче към началото на движението на контролирания обект може да не започне веднага, което се дължи на номинално разстояние, на което са предоставени зоната на чувствителност на сензора и техническите параметри обект.
Както можете да видите на Фигура 4, в първата позиция контролираният обект се намира на такова разстояние, където електромагнитните линии не достигат до повърхността му. В този случай сигналът няма да бъде премахнат от индуктивния сензор, тъй като той не регистрира движения в зоната на чувствителност. Във втората позиция контролираният обект вече е преминал чувствителното разстояние и е влязъл в чувствителната зона. В резултат на взаимодействието с обекта на изхода на сензора ще се появи съответен сигнал.
Също така, разстоянието на чувствителност ще зависи от геометричните размери, форма и материал. Трябва да се отбележи, че като обект за задействане на индуктивен сензор се използват само метални предмети. но моментът на преминаване на сензора в противоположно състояние също ще се различава от конкретния тип, който е показан на диаграма:
P.S. Прочетете повече в нашата статия: https://www.asutpp.ru/induktivnyy-datchik.html