Ένας αισθητήρας επαγωγής επαφής τοποθετείται ως αισθητήρας ικανός να ανταποκρίνεται σε μεταλλικά αντικείμενα που έχουν παγιδευτεί στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο του. Λόγω αυτής της ιδιότητας των επαγωγικών αισθητήρων εγγύτητας, είναι δυνατόν να παρακολουθείτε την κίνηση των κινούμενων μερών του εξοπλισμού και, εάν είναι απαραίτητο, να απενεργοποιήσετε τον κινητήρα κίνησης. Για την αναγνώριση και ανάλυση των αλλαγών στο μαγνητικό πεδίο, εισάγεται στη σύνθεσή τους μια ειδική ηλεκτρονική μονάδα που ονομάζεται ελεγκτής (συγκριτής).
Η συσκευή και η αρχή της λειτουργίας
Οι αισθητήρες επαγωγικής θέσης, εκτός από τον ηλεκτρονικό συγκριτή, περιέχουν τα ακόλουθα απαιτούμενα εξαρτήματα:
- ατσάλινη θήκη με σύνδεσμο για ένα καλώδιο σύνδεσης.
- το ενσωματωμένο ευαίσθητο στοιχείο που ανιχνεύει αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο γίνεται με τη μορφή χαλύβδινου πυρήνα με πηνίο.
- λειτουργική μονάδα ρελέ
- ένδειξη ενεργοποίησης στο LED.
Τα σχέδια διαφόρων μοντέλων αισθητήρων μετάλλων μπορεί να έχουν κάποιες διαφορές. Δεν επηρεάζουν τον ίδιο τον αισθητήρα επαγωγής, η αρχή της λειτουργίας του δεν αλλάζει από αυτό.
Σύμφωνα με τη συσκευή της συσκευής, η ουσία της λειτουργίας της περιγράφεται ως εξής:
- η κίνηση του μεταλλικού μέρους του ελεγχόμενου αντικειμένου οδηγεί σε αλλαγή στην επαγωγή του στοιχείου αισθητήρα.
- η απόκλιση εξηγείται από την παραμόρφωση του μαγνητικού πεδίου, η συνέπεια της οποίας είναι μια αλλαγή στις παραμέτρους του ηλεκτρικού κυκλώματος και την ενεργοποίησή του (το LED ανάβει).
- Μετά από αυτό, η ηλεκτρονική μονάδα ενεργοποιείται και στέλνει ένα σήμα στον ενεργοποιητή.
- Μόλις λάβει μια ώθηση σχετικά με την κίνηση που υπερβαίνει το επιτρεπόμενο όριο, ο κόμβος εξόδου (ρελέ) αποσυνδέει τον ελεγχόμενο εξοπλισμό από το δίκτυο.
Κάθε μοντέλο έχει τον δικό του δείκτη ευαισθησίας στην μετατόπιση - το κενό μετατόπισης. Για διάφορα δείγματα, αυτή η παράμετρος κυμαίνεται από 1 micron έως 20 mm.
Παράμετροι επαγωγικού αισθητήρα
Εκτός από το εύρος απόκρισης ή την ευαισθησία, ο επαγωγικός αισθητήρας χαρακτηρίζεται από τους ακόλουθους δείκτες απόδοσης:
- Το μέγεθος (διάμετρος) του νήματος στήριξης, για διάφορα δείγματα, λαμβάνει τιμές από 8 έως 30 mm.
- Ονομαστική τάση τροφοδοσίας σε θερμοκρασία συν 20 μοίρες, έως 90 βολτ DC και έως 230 βολτ - εναλλασσόμενα ρεύματα.
- Το συνολικό μήκος του περιβλήματος - η τιμή του εξαρτάται από την τάση λειτουργίας.
Ο τελευταίος δείκτης για διάφορα δείγματα μπορεί να διαφέρει σημαντικά.
Για την ευαίσθητη ή ενεργή ζώνη της συσκευής, εισάγεται μια άλλη παράμετρος, που ονομάζεται εγγυημένο όριο απόκρισης. Το κατώτερο όριό του είναι μηδέν και το ανώτερο είναι 80 τοις εκατό της ονομαστικής τιμής. Ο δείκτης αυτός καλείται μερικές φορές ο διορθωτικός συντελεστής του κενού εργασίας.
Εξίσου σημαντική ένδειξη της λειτουργικότητας μιας ευαίσθητης συσκευής είναι ο αριθμός των καλωδίων σύνδεσης στο βύσμα. Συνήθως υπάρχουν δύο ή τρία: δύο τροφοδοτικά και ένα για να ενεργοποιήσετε το κύκλωμα. Ωστόσο, είναι δυνατές οι επιλογές σύνδεσης, με τη διάταξη των οποίων χρησιμοποιούνται τέσσερα ή πέντε σημεία επαφής. Τέτοια δείγματα εκτός από δύο αγωγούς τροφοδοσίας περιέχουν δύο εξόδους στο φορτίο. Σε αυτήν την περίπτωση, ο πέμπτος αγωγός χρησιμοποιείται για την επιλογή του τρόπου λειτουργίας της ίδιας της συσκευής.
Τύποι εξόδων και μέθοδοι σύνδεσης
Για την αξιολόγηση της δράσης μιας ευαίσθητης συσκευής, εισάγεται ένα ειδικό χαρακτηριστικό, το οποίο εκτιμάται από την κατάσταση πολικότητας των παραμέτρων εξόδου της. Σύμφωνα με τη γενικά αποδεκτή ονομασία στοιχείων ημιαγωγών (τρανζίστορ) που περιλαμβάνονται στο ηλεκτρονικό κύκλωμα του αισθητήρα, αυτές οι έξοδοι ονομάζονται "PNP" και "NPN".
Η διαφορά μεταξύ αυτών των αντικειμένων είναι ότι υποδηλώνουν διαφορετικές πολικότητες (πόλους) της τροφοδοσίας ευαίσθητων συσκευών. Τα τρανζίστορ PNP αλλάζουν τη θετική του έξοδο και το NPN - αρνητικό. Το φορτίο των κυκλωμάτων εξόδου είναι συνήθως ο μικροεπεξεργαστής ελέγχου.
Ανάλογα με το κύκλωμα ελέγχου του ελεγκτή, οι επαγωγικοί αισθητήρες χαρακτηρίζονται ως HO (κανονικά ανοιχτοί) ή HZ - με μια κανονικά κλειστή είσοδο.
Η επιλογή με τρανζίστορ NPN είναι ο πιο συνηθισμένος τρόπος ενεργοποίησης του αισθητήρα, επειδή σύμφωνα με τις τυπικές λύσεις κυκλώματος, το αρνητικό καλώδιο γίνεται κοινό σε όλα τα εξαρτήματα. Σε αυτήν την περίπτωση, οι είσοδοι μικροεπεξεργαστών και άλλων συσκευών ελέγχου ενεργοποιούνται με θετική τάση.
Σήμανση σύνδεσης
Κατ 'αρχήν, οι επαγωγικοί αισθητήρες συνήθως χαρακτηρίζονται ως ρόμβος ή τετράγωνο με δύο κάθετες γραμμές στο εσωτερικό. Συχνά, υποδεικνύουν επίσης τον τύπο εξόδου (συνήθως ανοιχτό ή κλειστό) που αντιστοιχεί σε μία από τις ποικιλίες των τρανζίστορ ημιαγωγών. Τα περισσότερα σχέδια κυκλωμάτων δείχνουν μια κανονικά κλειστή ομάδα, ή και τα δύο, στο ίδιο περίβλημα.
Χρώμα καρφίτσας
Στην πράξη, χρησιμοποιείται ένα τυπικό σύστημα σήμανσης των ακροδεκτών αισθητήρων επαγωγής, στο οποίο όλοι οι κατασκευαστές ευαίσθητων συσκευών τηρούν χωρίς εξαίρεση. Ωστόσο, πριν από την εγκατάσταση, συνιστάται να παρακολουθείτε προσεκτικά την πολικότητα της σύνδεσης και να είστε βέβαιοι ότι ανατρέχετε στις οδηγίες που παρέχονται με τα προϊόντα.
Στις περιπτώσεις όλων των αισθητήρων υπάρχει ένα σχέδιο με χρωματική σήμανση των καλωδίων, εάν το επιτρέπουν οι διαστάσεις του.
Τυπική ονομασία:
- Το μπλε σημαίνει πάντα την αρνητική ράγα ισχύος.
- καφέ (καφέ) σημαίνει θετικό αγωγό.
- το μαύρο (μαύρο) αντιστοιχεί στην έξοδο του αισθητήρα.
- Το λευκό είναι μια επιπλέον έξοδος ή είσοδος.
Για να διευκρινιστεί η τελευταία σήμανση, πρέπει να ελεγχθεί με τα δεδομένα των οδηγιών που επισυνάπτονται στη συγκεκριμένη συσκευή.
Σφάλματα αισθητήρα
Το σφάλμα κατά τη λήψη αναγνώσεων από το σύστημα ελέγχου επηρεάζει σημαντικά τη λειτουργία του αισθητήρα εγγύτητας. Η συνολική του αξία συλλέγεται από μεμονωμένα σφάλματα μέτρησης για διάφορους δείκτες: ηλεκτρομαγνητική, θερμοκρασία, υλικό, μαγνητική ελαστικότητα και πολλά άλλα.
Το ηλεκτρομαγνητικό σφάλμα ορίζεται ως μια τυχαία ποσότητα. Εμφανίζεται λόγω ψευδούς EMF που προκαλείται στο πηνίο από εξωτερικά μαγνητικά πεδία. Σε συνθήκες παραγωγής, αυτό το εξάρτημα δημιουργείται από εξοπλισμό ισχύος με συχνότητα λειτουργίας 50 Hz. Το σφάλμα θερμοκρασίας είναι ένας από τους πιο σημαντικούς δείκτες, καθώς οι περισσότεροι αισθητήρες μπορούν να λειτουργήσουν μόνο σε ένα συγκεκριμένο εύρος θερμοκρασίας. Πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά το σχεδιασμό συσκευών αυτής της κατηγορίας.
Το σφάλμα της μαγνητικής ελαστικότητας εισάγεται ως δείκτης της αστάθειας των παραμορφώσεων του πυρήνα που συμβαίνουν κατά τη συναρμολόγηση της συσκευής, καθώς και του ίδιου παράγοντα, αλλά εκδηλώνονται κατά τη λειτουργία της. Η αστάθεια των εσωτερικών τάσεων στο μαγνητικό κύκλωμα οδηγεί σε σφάλματα στην επεξεργασία του σήματος εξόδου. Το σφάλμα που προκύπτει στην πιο ευαίσθητη συσκευή εκδηλώνεται λόγω της επίδρασης της δομής πεδίου στον συντελεστή καταπόνησης των μεταλλικών στοιχείων του αισθητήρα. Επιπλέον, η συνολική του αξία επηρεάζεται σημαντικά από την αντίδραση και τα κενά στα κινούμενα μέρη της δομής.
Το σφάλμα του καλωδίου σύνδεσης συντάσσεται από τις αποκλίσεις της τιμής αντίστασης των αγωγών του σύρματος ανάλογα με τον συντελεστή θερμοκρασίας, καθώς και από την παρέμβαση των εξωγενών ηλεκτρομαγνητικών πεδίων και του EMF. Το σφάλμα μετρητή τάσης ως τυχαία μεταβλητή εξαρτάται από την ποιότητα κατασκευής των στοιχείων περιέλιξης του αισθητήρα (ειδικότερα το πηνίο του). Σε διάφορες συνθήκες λειτουργίας, είναι δυνατή η αλλαγή της αντίστασης της περιέλιξης με συνεχές ρεύμα, οδηγώντας στην «κολύμβηση» του σήματος εξόδου. Το σφάλμα γήρανσης εκδηλώνεται λόγω της φθοράς των κινούμενων στοιχείων του αισθητήρα, καθώς και των αλλαγών στις ηλεκτρομαγνητικές ιδιότητες του μαγνητικού κυκλώματος.
Είναι δυνατή η επαλήθευση της πραγματικής τιμής αυτής της παραμέτρου μόνο με τη βοήθεια εξαιρετικά ακριβών οργάνων μέτρησης. Σε αυτήν την περίπτωση, πρέπει να ληφθούν υπόψη τα κινηματικά χαρακτηριστικά του ίδιου του αισθητήρα. Κατά το σχεδιασμό και την κατασκευή ευαίσθητων στοιχείων, αυτή η δυνατότητα λαμβάνεται υπόψη στο σχεδιασμό του εκ των προτέρων.
Οι επαγωγικοί και χωρητικοί αισθητήρες χαρακτηρίζονται από τρόπους λειτουργίας με πολλούς παράγοντες επιρροής που καθορίζονται από συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η επιλογή της ευαισθησίας και του συνόλου των παραμέτρων εξόδου που είναι κατάλληλες για μια δεδομένη μάρκα της συσκευής είναι αποφασιστική όταν χρησιμοποιείται ως διακόπτης ορίου.
