עקרון תפעול וחיבור חיישנים אינדוקטיביים

חיישן השראות ללא מגע מוצב כחיישן המסוגל להגיב לחפצי מתכת שנתפסים בשדה האלקטרומגנטי שלו. בשל מאפיין זה של חיישני קרבה אינדוקטיביים, ניתן לעקוב אחר התנועה של חלקים נעות של הציוד ובמידת הצורך לכבות את המנוע של מנגנון ההנעה. לצורך זיהוי וניתוח של שינויים בשדה המגנטי, מוחדרת יחידה אלקטרונית מיוחדת הנקראת בקר (משווה) בהרכבם.

המכשיר ועקרון הפעולה

חיישני עמדת אינדוקציה, בנוסף למושווה האלקטרוני, מכילים את הרכיבים הדרושים הבאים:

• מארז פלדה עם מחבר לכבל חיבור;
• האלמנט הרגיש המובנה המאתר שינויים בשדה המגנטי נעשה בצורת ליבת פלדה עם סליל;
• מודול ממסר מנהלים;
• מחוון הפעלה על הנורית.

בעיצובים של דגמים שונים של חיישני מתכת עשויים להיות הבדלים מסוימים. הם אינם משפיעים על חיישן האינדוקציה עצמו, עקרון פעולתו אינו משתנה מכך.

בהתאם למכשיר ההתקן, מהות פעולתו מתוארת באופן הבא:

• תנועת החלק המתכתי של האובייקט הנשלט מובילה לשינוי בהשראת גוף החיישן;
• הסטייה מוסברת על ידי עיוות השדה המגנטי שלו, שתוצאתו היא שינוי בפרמטרים של מעגל החשמל והפעלתו (הנורית נדלקת);
• לאחר מכן, המודול האלקטרוני מופעל ושולח אות למפעיל;
• עם קבלת דחף לגבי התנועה החורגת מהמגבלה המותרת, צומת הפלט (ממסר) מנתק את הציוד המבוקר מהרשת.

לכל דגם אינדיקטור משלו לרגישות לעקירה - פער העקירה. עבור דגימות שונות, פרמטר זה משתנה בין מיקרון ל 20 מילימטרים.

פרמטרים חיישנים אינדוקטיביים

בנוסף לטווח התגובה או הרגישות, החיישן האינדוקטיבי מאופיין במדדי הביצועים הבאים:

• הגודל (קוטר) של חוט ההרכבה, עבור דגימות שונות, לוקח ערכים 8 עד 30 מ"מ.
• מתח אספקה ​​מדורג בטמפרטורה של פלוס 20 מעלות, עד 90 וולט DC ועד 230 וולט - זרמים לסירוגין.
• האורך הכולל של הדיור - ערכו תלוי במתח ההפעלה.

המדד האחרון לדגימות שונות יכול להשתנות באופן משמעותי.

עבור האזור הרגיש או הפעיל של המכשיר, מוצג פרמטר נוסף, הנקרא מגבלת התגובה המובטחת. הגבול התחתון שלו הוא אפס, והגבול העליון הוא 80 אחוז מהערך הנקוב. אינדיקטור זה נקרא לעיתים גורם התיקון של פער העבודה.

אינדיקטור לא פחות חשוב לפונקציונליות של מכשיר רגיש הוא מספר החוטים המחברים במחבר. בדרך כלל ישנם שניים או שלושה: שני ספקי כוח ואחד להפעלת המעגל. עם זאת, אפשרויות חיבור אפשריות, בהסדר בהן משתמשים ארבע או חמש נקודות מגע. דגימות כאלה למעט שני מוליכי אספקה ​​מכילים שני יציאות לעומס. במקרה זה, המוליך החמישי משמש לבחירת מצב ההפעלה של המכשיר עצמו.

סוגי יציאות ושיטות חיבור

כדי להעריך את פעולת המכשיר הרגיש, מוצג מאפיין מיוחד, המוערך על ידי מצב הקוטביות של פרמטרי הפלט שלו. בהתאם לייעוד המקובל של אלמנטים מוליכים למחצה (טרנזיסטורים) הכלולים במעגל האלקטרוני של החיישן, תפוקות אלה נקראות "PNP" ו- "NPN".

ההבדל בין פריטים אלה הוא בכך שהם מציינים קוטביות (קטבים) שונים של אספקת החשמל של מכשירים רגישים. טרנזיסטורים PNP מביאים את התפוקה החיובית שלה, ו- NPN - שלילי. העומס של מעגלי הפלט הוא לרוב מעבד המיקרו-בקרה.

בהתאם למעגל הבקרה של הבקר, חיישני אינדוקציה מיועדים כ- HO (פתוח בדרך כלל) או HZ - עם כניסה סגורה בדרך כלל.

האפשרות עם טרנזיסטור NPN היא הדרך הנפוצה ביותר להפעיל את החיישן, מכיוון שלפי פתרונות מעגל סטנדרטיים, החוט השלילי משותף לכל הרכיבים. במקרה זה, הכניסות של מעבדי המיקרו והתקני בקרה אחרים מופעלות באמצעות מתח חיובי.

סימון חיבור

באופן עקרוני, חיישנים אינדוקטיביים מיועדים בדרך כלל מעוין או ריבוע עם שני קווים אנכיים בפנים. לעתים קרובות הם מציינים גם את סוג הפלט (פתוח או סגור בדרך כלל) התואם לאחד הזנים של טרנזיסטורים מוליכים למחצה. מרבית עיצובי המעגלים מצביעים על קבוצה סגורה בדרך כלל, או שניהם, באותו מארז.

צבע סיכה

בפועל משתמשים במערכת סטנדרטית לסימון מסופי חיישני השראות שכל יצרני המכשירים הרגישים דבקים בהם ללא יוצא מן הכלל. עם זאת, לפני התקנתם, מומלץ לפקח בקפידה על קוטביות החיבור ולהקפיד להתייחס להוראות המצורפות למוצרים.

על המקרים של כל החיישנים יש ציור עם סימון צבעוני של חוטים, אם מידותיו מאפשרות זאת.

ייעוד סטנדרטי:

• כחול פירושו תמיד מעקה הכוח השלילי;
• חום (חום) מציין מנצח חיובי;
• שחור (שחור) מתאים לפלט של החיישן;
• לבן הוא פלט או קלט נוסף.

כדי להבהיר את הסימון האחרון, יש לבדוק אותו עם נתוני ההוראות המצורפות למכשיר הספציפי.

טעויות חיישן

השגיאה בביצוע קריאות על ידי מערכת הבקרה משפיעה באופן משמעותי על פעולת חיישן הקרבה. הערך הכולל שלה נאסף משגיאות מדידה אינדיבידואליות עבור אינדיקטורים שונים: אלקטרומגנטית, טמפרטורה, חומרה, גמישות מגנטית ורבים אחרים.

שגיאה אלקטרומגנטית מוגדרת ככמות המתרחשת באופן אקראי. זה מופיע בגלל EMF מזויף שנגרם בסליל על ידי שדות מגנטיים חיצוניים. בתנאי ייצור, רכיב זה נוצר על ידי ציוד כוח עם תדר פעולה של 50 הרץ. שגיאת טמפרטורה היא אחד המדדים החשובים ביותר, מכיוון שרוב החיישנים יכולים לעבוד רק בטווח טמפרטורות מסוים. יש לקחת זאת בחשבון בעת ​​תכנון מכשירים מסוג זה.

שגיאת האלסטיות המגנטית מוצגת כמדד לחוסר היציבות של דפורמציות ליבה המתרחשת במהלך הרכבת המכשיר, כמו גם אותו גורם, אך באה לידי ביטוי במהלך פעולתו. חוסר היציבות של מתחים פנימיים במעגל המגנטי מוביל לשגיאות בעיבוד אות הפלט. השגיאה המתעוררת במכשיר הרגיש ביותר באה לידי ביטוי בגלל השפעת מבנה השדה על מקדם המתח של אלמנטים מתכתיים של החיישן. בנוסף, הערך הכולל שלו מושפע משמעותית כתוצאה מריסים ופערים בחלקים הנעים של המבנה.

שגיאת כבל החיבור מגויסת מהסטיות של ערך ההתנגדות של מוליכי החוט שלה תלוי בגורם הטמפרטורה, כמו גם מההפרעה שנגרמת על ידי שדות אלקטרומגנטיים ו- EMF. השגיאה הטנסומטרית כמשתנה אקראית תלויה באיכות הייצור של האלמנטים המתפתלים של החיישן (הסליל שלו, בפרט). בתנאי הפעלה שונים ניתן לשנות את התנגדות המתפתל על ידי זרם ישר, מה שמוביל ל"שחייה "של אות הפלט. שגיאת ההזדקנות באה לידי ביטוי בגלל שחיקה של האלמנטים הנעים של החיישן, כמו גם שינויים בתכונות האלקטרומגנטיות של המעגל המגנטי.

אפשר לאמת את הערך האמיתי של פרמטר זה רק באמצעות מכשירי מדידה מדויקים במיוחד. במקרה זה, יש לקחת בחשבון את התכונות הקינטיות של החיישן עצמו. בעת תכנון וייצור אלמנטים רגישים נלקחת בחשבון אפשרות זו בתכנון מראש.

חיישנים אינדוקטיביים וקיבוליים מתאפיינים במצבי פעולה עם גורמי השפעה רבים הנקבעים על ידי תנאי פעולה ספציפיים. זו הסיבה שבחירת הרגישות וקבוצת פרמטרי הפלט המתאימים למותג נתון של המכשיר היא מכריעה כאשר משתמשים בו כמתג הגבלה.