I moderna verktygsmaskiner och högprecisionsutrustning, där det är viktigt att kontrollera positionen för strukturella element, är en induktiv sensor installerad. Vad denna enhet används för, vilka typer och metoder för anslutning som finns, hur den fungerar, kommer vi att överväga i den här artikeln.
Utnämning
En induktiv sensor är konstruerad för att styra rörelsen hos arbetskroppen utan direkt kontakt med den. Det huvudsakliga användningsområdet för det är maskinverktygsutrustning, precisionsmedicinsk utrustning, automatiseringssystem för tekniska processer, mätning och kontroll av produktform. I enlighet med bestämmelserna i avsnitt 2.1.1.1 i GOST R 50030.5.2-99 är detta en sensor som skapar ett elektromagnetiskt fält i känslighetsområdet och har en halvledaromkopplare.
Tillämpningsområdet för induktiva sensorer bestäms till stor del av deras höga tillförlitlighet och motståndskraft mot externa faktorer. Många miljöfaktorer påverkar inte deras avläsning och funktion: fukt, kondens, ansamling av damm och smuts, inträngning av fasta partiklar. Sådana funktioner tillhandahålls av deras enhets- och designdata.
Enhet
Utvecklingen av radioelektronik-segmentet har inte bara lett till att de inledande mekanismerna har förbättrats utan också till att fundamentalt nya induktiva sensorer har uppstått. Tänk som ett av de enklaste alternativen (Figur 1):
Som du kan se i figuren innehåller den:
- magnetisk krets eller ok (1) - utformad för att överföra det elektromagnetiska fältet från generatorn till känslighetszonen;
- induktor (2) - skapar ett alternerande elektromagnetiskt fält när en elektrisk ström flyter genom öglorna;
- mätobjekt (3) - metallankare infogat eller flyttat i känslighetsområdet, icke-metalliska föremål inte kan påverka det elektromagnetiska fältets tillstånd, därför används de inte som detektor;
- klyftan mellan mätobjektet och den magnetiska huvudkretsen (4) - ger ett mått på interaktion som magnetisk dielektrikum, beroende på sensormodellen och rörelsemetoden, kan den förbli oförändrad eller fluktuera inom ett givet intervall;
- generator (5) - utformad för att generera en elektrisk spänning med en given frekvens, vilket skapar ett alternerande magnetfält i ett givet område.
Funktionsprincip
Principen för en induktiv sensors funktion är det elektromagnetiska fältets förmåga att ändra dess parametrar, beroende på värdet av den magnetiska ledningsförmågan längs flödets väg. Driften är baserad på den klassiska versionen av en spole lindad på en kärna.
När en elektrisk ström I strömmar genom varv av denna spole genereras ett magnetfält (se. Figur 2), vars resulterande vektor av magnetisk induktion B bestäms av regeln för höger hand. När magnetfältet rör sig genom kärnan ger det ferromagnetiska materialet maximal genomströmning. Men så snart linjerna med magnetisk induktion kommer in i luftrummet försämras den magnetiska ledningsförmågan avsevärt och en del av fältet försvinner.
När ett utlösande objekt (figur 3) av metall införs i fältet för den induktiva sensorn, ändras intensiteten på induktionslinjerna kraftigt. Som ett resultat ökar flödet och dess värde förändras, och detta leder i sin tur till en förändring av den elektriska kvantiteten i spolkretsen på grund av fenomenet ömsesidig induktion. I praktiken är denna signal för liten, så en förstärkare ingår i deras krets för att utöka mätområdet för den induktiva sensorn.
Känner avstånd och mål
Beroende på design och princip för den induktiva sensorn kan målobjektet ha vertikal eller horisontell förskjutning i förhållande till själva mätaren. Det kan dock hända att sensorns reaktion på början av rörelsen för det kontrollerade objektet inte startar omedelbart, vilket beror på nominellt avstånd på vilket sensorns känslighetszon och tekniska parametrar anges objekt.
Som du kan se i figur 4 är det kontrollerade objektet i det första läget på ett sådant avstånd där elektromagnetiska linjer inte når ytan. I detta fall kommer signalen inte att tas bort från den induktiva sensorn, eftersom den inte registrerar rörelser i känslighetszonen. I det andra läget har det kontrollerade objektet redan korsat avkänningsavståndet och gått in i det känsliga området. Som ett resultat av interaktion med objektet kommer en motsvarande signal att visas vid sensorutgången.
Avkänningsavståndet beror också på de geometriska dimensionerna, formen och materialet. Det bör noteras att endast metallföremål används som ett objekt för att utlösa en induktiv sensor. men övergångsmomentet för sensorn till det motsatta tillståndet kommer också att skilja sig från den specifika typen, som visas i diagram:
P.S. Läs mer i vår artikel: https://www.asutpp.ru/induktivnyy-datchik.html