En ikke-kontakt induktanssensor er plassert som en sensor som er i stand til å svare på metallgjenstander fanget i dets elektromagnetiske felt. På grunn av denne egenskapen til induktive nærhetssensorer er det mulig å spore bevegelsen av bevegelige deler av utstyret og om nødvendig slå av motoren til drivmekanismen. For gjenkjennelse og analyse av endringer i magnetfeltet introduseres en spesiell elektronisk enhet kalt en kontroller (komparator) i deres sammensetning.
Enheten og prinsippet om drift
Sensorer for induksjonsposisjon, i tillegg til den elektroniske komparatoren, inneholder følgende nødvendige komponenter:
- stålkasse med kontakt for en tilkoblingsledning;
- det innebygde følsomme elementet som oppdager endringer i magnetfeltet, er laget i form av en stålkjerne med en spole;
- utøvende stafettmodul;
- aktiveringsindikator på LED.
Utformingen av forskjellige modeller av metallsensorer kan ha noen forskjeller. De påvirker ikke selve induksjonssensoren, prinsippet om dens drift endres ikke fra dette.
I samsvar med enhetsenheten blir essensen av driften beskrevet som følger:
- bevegelsen av metalldelen av det kontrollerte objektet fører til en endring i induktansen til sensorelementet;
- avviket forklares med forvrengning av magnetfeltet, hvis konsekvens er en endring i parametrene til den elektriske kretsen og dens aktivering (LED lyser);
- etter det blir den elektroniske modulen aktivert og sender et signal til aktuatoren;
- etter mottak av en impuls om bevegelse som overskrider den tillatte grensen, kobler utgangs (relé) noden det kontrollerte utstyret fra nettverket.
Hver modell har sin egen indikator på følsomhet for forskyvning - forskyvningsgapet. For forskjellige prøver varierer denne parameteren fra 1 mikron til 20 millimeter.
Induktive sensorparametere
I tillegg til responsområdet eller følsomheten, er den induktive sensoren preget av følgende ytelsesindikatorer:
- Størrelsen (diameteren) på monteringstråden, for forskjellige prøver, tar verdier fra 8 til 30 mm.
- Nominell forsyningsspenning ved en temperatur på pluss 20 grader, opptil 90 volt likestrøm og opptil 230 volt - vekslende strømmer.
- Husets totale lengde - dens verdi avhenger av driftsspenningen.
Den siste indikatoren for forskjellige prøver kan variere betydelig.
For den følsomme eller aktive sonen til enheten blir en annen parameter introdusert, kalt den garanterte responsgrensen. Den nedre grensen er null, og den øvre er 80 prosent av den nominelle verdien. Denne indikatoren kalles noen ganger korreksjonsfaktor for arbeidsgapet.
En like viktig indikator på funksjonaliteten til en sensitiv enhet er antall tilkoblingsledninger i kontakten. Vanligvis er det to eller tre: to strømforsyninger og en for å aktivere kretsen. Imidlertid er tilkoblingsalternativer mulige, i arrangementet hvor fire eller fem kontaktpunkter brukes. Slike prøver bortsett fra to forsyningsledere inneholder to utganger til lasten. I dette tilfellet brukes den femte lederen til å velge driftsmodus for selve enheten.
Typer utganger og tilkoblingsmetoder
For å evaluere handlingen til en sensitiv enhet blir en spesiell karakteristikk introdusert, estimert av polaritetstilstanden for dens utgangsparametere. I samsvar med den allment aksepterte betegnelsen på halvlederelementer (transistorer) inkludert i sensorens elektroniske krets, kalles disse utgangene "PNP" og "NPN".
Forskjellen mellom disse elementene er at de angir forskjellige polariteter (poler) i strømforsyningen til sensitive enheter. PNP-transistorer bytter positiv utgang, og NPN - negativ. Belastningen på utgangskretsene er oftest kontrollmikroprocessoren.
Avhengig av kontrollkretsen til kontrolleren er induksjonssensorer betegnet som HO (normalt åpen) eller HZ - med en normalt lukket inngang.
Alternativet med en NPN-transistor er den vanligste måten å slå på sensoren, fordi i henhold til standard kretsløsninger er den negative ledningen felles for alle komponenter. I dette tilfellet aktiveres inngangene til mikroprosessorer og andre kontrollenheter med positiv spenning.
Tilkoblingsmerke
I prinsippet er induktive sensorer vanligvis betegnet som en romb eller firkant med to vertikale linjer inne. Ofte indikerer de også typen utgang (normalt åpen eller lukket) som tilsvarer en av variantene av halvledertransistorer. De fleste kretsutforminger indikerer en normalt lukket gruppe, eller begge deler, i samme kabinett.
Pin farge
I praksis brukes et standardsystem for merking av terminalene til induktanssensorer, som alle produsenter av sensitive enheter overholder uten unntak. Likevel, før du installerer dem, anbefales det at du nøye overvåker polariteten på tilkoblingen og husk å se instruksjonene som følger med produktene.
På tilfeller av alle sensorer er det en tegning med fargemerking av ledninger, hvis dimensjonene tillater det.
Standard betegnelse:
- Blått betyr alltid den negative kraftskinnen;
- brown (Brown) betegner en positiv dirigent;
- svart (svart) tilsvarer utgangen fra sensoren;
- Hvitt er en ekstra utgang eller inngang.
For å tydeliggjøre den siste merkingen, bør den sjekkes med dataene fra instruksjonene som er knyttet til en bestemt enhet.
Sensorfeil
Feilen ved måling av kontrollsystemet påvirker driften av nærhetssensoren betydelig. Den totale verdien samles inn fra individuelle målefeil for forskjellige indikatorer: elektromagnetisk, temperatur, maskinvare, magnetisk elastisitet og mange andre.
Elektromagnetisk feil er definert som en tilfeldig forekommende mengde. Det ser ut på grunn av falsk EMF indusert i spolen av ytre magnetiske felt. Under produksjonsforhold er denne komponenten laget av kraftutstyr med en driftsfrekvens på 50 Hz. Temperaturfeil er en av de viktigste indikatorene, siden de fleste sensorer bare kan jobbe i et bestemt temperaturområde. Det må tas i betraktning når du designer enheter i denne klassen.
Feilen med magnetisk elastisitet blir introdusert som en indikator på ustabiliteten til kjernedeformasjoner som oppstår under monteringen av enheten, så vel som den samme faktoren, men manifesteres under dens drift. Ustabiliteten til interne spenninger i magnetkretsen fører til feil i behandlingen av utsignalet. Feilen som oppstår i den mest følsomme anordningen manifesteres på grunn av påvirkningen fra feltstrukturen på tøyningskoeffisienten til metallelementene til sensoren. I tillegg påvirkes den totale verdien betydelig av tilbakeslag og gap i de bevegelige delene av strukturen.
Feil på tilkoblingsledningen er sammensatt fra avvikene i motstandsverdien til dens ledere avhengig av temperaturfaktoren, så vel som forstyrrelser fra fremmede elektromagnetiske felt og EMF. Strekkmålerfeilen som en tilfeldig variabel avhenger av kvaliteten på produksjonen av viklingselementene til sensoren (spesielt spolen). Under forskjellige driftsforhold er det mulig å endre viklingens motstand ved likestrøm, noe som fører til "svømming" av utgangssignalet. Aldringsfeilen manifesteres på grunn av slitasje av sensorens bevegelige elementer, samt endringer i den elektromagnetiske egenskapene til magnetkretsen.
Det er mulig å verifisere den virkelige verdien av denne parameteren bare ved hjelp av ultra-presise måleinstrumenter. I dette tilfellet må de kinematiske funksjonene til selve sensoren tas i betraktning. Når du designer og produserer sensitive elementer, tas denne muligheten i betraktning i utformingen på forhånd.
Induktive og kapasitive sensorer er karakterisert ved driftsformer med mange påvirkningsfaktorer bestemt av spesifikke driftsforhold. Det er derfor valget av følsomhet og sett med utgangsparametere som er egnet for et gitt merke av enheten, er avgjørende når det brukes som en begrensningsbryter.
