En ikke-kontakt induktanssensor er placeret som en sensor, der er i stand til at reagere på metalgenstande fanget i dets elektromagnetiske felt. På grund af denne egenskab ved induktive nærhedsfølere er det muligt at spore bevægelsen af bevægelige dele af udstyret og om nødvendigt slukke for drivmekanismens motor. Til genkendelse og analyse af ændringer i magnetfeltet introduceres en speciel elektronisk enhed kaldet en controller (komparator) i deres sammensætning.
Enheden og driftsprincippet
Sensorer til induktionspositioner ud over den elektroniske komparator indeholder følgende krævede komponenter:
- stålkasse med stik til en forbindelsesledning;
- det indbyggede følsomme element, der detekterer ændringer i magnetfeltet, udføres i form af en stålkerne med en spole;
- udøvende relæ modul;
- aktiveringsindikator på LED.
Udformningen af forskellige modeller af metallsensorer kan have nogle forskelle. De påvirker ikke selve induktionssensoren, princippet for dens funktion ændres ikke fra dette.
I overensstemmelse med enhedsindretningen beskrives essensen af dens funktion som følger:
- bevægelsen af metaldelen af det kontrollerede objekt fører til en ændring i sensorelementets induktans;
- afvigelsen forklares ved forvrængning af dets magnetiske felt, hvis konsekvens er en ændring i parametre for det elektriske kredsløb og dets aktivering (LED lyser);
- derefter aktiveres det elektroniske modul og sender et signal til aktuatoren;
- efter modtagelse af en impuls om bevægelse, der overskrider den tilladte grænse, kobler output- (relæ-) knudepunktet det styrede udstyr fra netværket.
Hver model har sin egen indikator for følsomhed over for forskydning - forskydningsgabet. For forskellige prøver varierer denne parameter fra 1 mikron til 20 millimeter.
Induktive sensorparametre
Ud over responsområdet eller følsomheden er den induktive sensor karakteriseret ved følgende ydeevneindikatorer:
- Størrelsen (diameteren) af monteringstråden, for forskellige prøver, tager værdier fra 8 til 30 mm.
- Nominel forsyningsspænding ved en temperatur på plus 20 grader, op til 90 volt DC og op til 230 volt - vekselstrømme.
- Husets samlede længde - dens værdi afhænger af driftsspændingen.
Den sidstnævnte indikator for forskellige prøver kan variere betydeligt.
For enhedens følsomme eller aktive zone introduceres en anden parameter, kaldet den garanterede responsgrænse. Den nedre grænse er nul, og den øverste er 80 procent af den nominelle værdi. Denne indikator kaldes undertiden korrektionsfaktoren for arbejdsgabet.
En lige så vigtig indikator for funktionaliteten af en følsom enhed er antallet af forbindelsesledninger i stikket. Normalt er der to eller tre: to strømforsyninger og en til at aktivere kredsløbet. Forbindelsesmuligheder er dog mulige i det arrangement, hvor fire eller fem kontaktpunkter bruges. Sådanne prøver undtagen to forsyningsledere indeholder to udgange til belastningen. I dette tilfælde bruges den femte leder til at vælge driftsform for selve enheden.
Typer af output og forbindelsesmetoder
For at evaluere handlingen af en følsom enhed introduceres en særlig egenskab, estimeret af polaritetstilstanden for dens outputparametre. I overensstemmelse med den generelt accepterede betegnelse af halvlederelementerne (transistorer) inkluderet i sensorens elektroniske kredsløb, kaldes disse udgange "PNP" og "NPN".
Forskellen mellem disse elementer er, at de angiver forskellige polariteter (poler) i strømforsyningen til følsomme enheder. PNP-transistorer skifter dets positive output, og NPN - negativ. Belastningen på udgangskredsløbene er oftest kontrolmikroprocessoren.
Afhængig af styringskredsløbet på controlleren betegnes induktionssensorer som HO (normalt åben) eller HZ - med en normalt lukket indgang.
Valgmuligheden med en NPN-transistor er den mest almindelige måde at tænde sensoren på, fordi den negative ledning ifølge standardkredsløsninger gøres fælles for alle komponenter. I dette tilfælde aktiveres input fra mikroprocessorer og andre styreenheder med positiv spænding.
Forbindelsesmærkning
I princippet betegnes induktive sensorer normalt som en romb eller firkant med to lodrette linjer inde. Ofte angiver de også typen af output (normalt åben eller lukket) svarende til en af sorterne af halvledertransistorer. De fleste kredsløbskonstruktioner angiver en normalt lukket gruppe eller begge dele i den samme kabinet.
Pin farve
I praksis anvendes et standardsystem til markering af induktanssensorers terminaler, som alle producenter af følsomme enheder overholder uden undtagelse. Ikke desto mindre anbefales det, før du installerer dem, omhyggeligt at overvåge polariteten i forbindelsen og sørge for at henvise til instruktionerne, der følger med produkterne.
På tilfældene med alle sensorer er der en tegning med farvemærkning af ledninger, hvis dens dimensioner tillader det.
Standardbetegnelse:
- Blå betyder altid den negative magtskinne;
- brun (brun) betegner en positiv leder;
- sort (sort) svarer til sensorens output;
- Hvid er en ekstra output eller input.
For at afklare den sidste markering skal det kontrolleres med dataene i instruktionerne, der er knyttet til den specifikke enhed.
Sensorfejl
Fejlen ved aflæsning af kontrolsystemet påvirker driften af nærhedsføleren væsentligt. Dets samlede værdi indsamles fra individuelle målefejl for forskellige indikatorer: elektromagnetisk, temperatur, hardware, magnetisk elasticitet og mange andre.
Elektromagnetisk fejl er defineret som en tilfældigt forekommende mængde. Det ser ud til at være falsk EMF induceret i spolen af eksterne magnetfelter. Under produktionsforhold oprettes denne komponent af kraftudstyr med en driftsfrekvens på 50 Hz. Temperaturfejl er en af de vigtigste indikatorer, da de fleste sensorer kun kan arbejde i et bestemt temperaturområde. Det skal tages i betragtning ved design af enheder i denne klasse.
Fejlen med magnetisk elasticitet introduceres som en indikator for ustabiliteten af kernedeformationer, der opstår under samlingen af enheden, såvel som den samme faktor, men manifesteres under dens drift. Ustabiliteten af interne spændinger i det magnetiske kredsløb fører til fejl i behandlingen af udgangssignalet. Fejlen, der opstår i den mest følsomme enhed, manifesteres på grund af påvirkningen af feltstrukturen på belastningskoefficienten for sensorens metalelementer. Derudover påvirkes dens samlede værdi markant af tilbageslag og mellemrum i de bevægelige dele af strukturen.
Fejlen i forbindelseskablet vælges blandt afvigelserne i modstandsværdien af dets trådledere afhængigt af temperaturfaktoren såvel som interferensen af fremmede elektromagnetiske felter og EMF. Den tensometriske fejl som en tilfældig variabel afhænger af fremstillingskvaliteten af sensorens viklingselementer (især dens spole). Under forskellige driftsbetingelser er det muligt at ændre viklingens modstand med jævnstrøm, hvilket fører til "svømning" af udgangssignalet. Aldringsfejlen manifesteres på grund af slid på sensorens bevægelige elementer såvel som ændringer i de elektromagnetiske egenskaber ved magnetisk kredsløb.
Det er kun muligt at verificere den faktiske værdi af denne parameter ved hjælp af ultrapræcise måleinstrumenter. I dette tilfælde skal de kinematiske egenskaber ved selve sensoren tages i betragtning. Ved design og fremstilling af følsomme elementer tages denne mulighed i betragtning ved dens design på forhånd.
Induktive og kapacitive sensorer er kendetegnet ved driftsformer med mange påvirkningsfaktorer bestemt af specifikke driftsbetingelser. Derfor er valg af følsomhed og sæt udgangsparametre, der er egnet til et givet mærke af enheden, afgørende, når det bruges som en grænsekontakt.
