En icke-kontakt induktanssensor är placerad som en sensor som kan svara på metallföremål fångade i dess elektromagnetiska fält. På grund av denna egenskap av induktiva närhetssensorer är det möjligt att spåra rörelsen för rörliga delar av utrustningen och, om nödvändigt, stänga av drivmekanismens motor. För igenkänning och analys av förändringar i magnetfältet införs en speciell elektronisk enhet som kallas en regulator (komparator) i deras sammansättning.
Enheten och principen för drift
Sensorer för induktionsläge, förutom den elektroniska komparatorn, innehåller följande nödvändiga komponenter:
- stålfodral med anslutning för en anslutningssladd;
- det inbyggda känsliga elementet som detekterar förändringar i magnetfältet görs i form av en stålkärna med en spiral;
- verkställande relä modul;
- aktiveringsindikator på lysdioden.
Konstruktionerna av olika modeller av metallsensorer kan ha vissa skillnader. De påverkar inte själva induktionssensorn, principen för dess drift förändras inte från detta.
I enlighet med anordningsenheten beskrivs essensen av dess drift på följande sätt:
- rörelsen av metalldelen av det kontrollerade objektet leder till en förändring av sensorelementets induktans;
- avvikelsen förklaras av förvrängningen av dess magnetfält, vars konsekvens är en förändring i parametrarna för den elektriska kretsen och dess aktivering (lysdioden tänds);
- därefter aktiveras den elektroniska modulen och skickar en signal till ställdonet;
- vid mottagande av en impuls om rörelsen som överskrider den tillåtna gränsen, kopplar utgångsnoden (relä) noden från den styrda utrustningen från nätverket.
Varje modell har sin egen indikator på känslighet för förskjutning - förskjutningsgapet. För olika prover varierar denna parameter från 1 mikron till 20 millimeter.
Induktiva sensorparametrar
Förutom svarområdet eller känsligheten kännetecknas den induktiva sensorn av följande prestandaindikatorer:
- Storleken (diameter) på monteringsgängan, för olika prover, tar värden från 8 till 30 mm.
- Nominell matningsspänning vid en temperatur på plus 20 grader, upp till 90 volt DC och upp till 230 volt - växelströmmar.
- Husets totala längd - dess värde beror på driftspänningen.
Den senare indikatorn för olika prover kan variera avsevärt.
För enhetens känsliga eller aktiva zon introduceras en annan parameter, kallad den garanterade svarsgränsen. Dess undre gräns är noll och den övre är 80 procent av det nominella värdet. Denna indikator kallas ibland korrigeringsfaktorn för arbetsgapet.
En lika viktig indikator på en känslig enhets funktionalitet är antalet anslutande ledningar i kontakten. Vanligtvis finns det två eller tre: två nätaggregat och en för att aktivera kretsen. Men anslutningsalternativ är möjliga i arrangemanget där fyra eller fem kontaktpunkter används. Sådana prover utom två tillförseledare innehåller två utgångar till lasten. I det här fallet används den femte ledaren för att välja driftsätt för själva enheten.
Typer av utgångar och anslutningsmetoder
För att utvärdera effekten av en känslig enhet introduceras en speciell egenskap, uppskattad av polaritetstillståndet för dess utgångsparametrar. I enlighet med den allmänt accepterade beteckningen av halvledarelement (transistorer) som ingår i sensorns elektroniska kretsar, kallas dessa utgångar "PNP" och "NPN".
Skillnaden mellan dessa artiklar är att de anger olika polariteter (poler) i strömförsörjningen för känsliga enheter. PNP-transistorer byter sin positiva utgång, och NPN - negativ. Belastningen på utgångskretsarna är oftast styrmikroprocessorn.
Beroende på styrenhetens styrkrets betecknas induktiva sensorer HO (normalt öppna) eller HZ - med en normalt stängd ingång.
Alternativet med en NPN-transistor är det vanligaste sättet att slå på sensorn, eftersom enligt standardkretslösningar är den negativa ledningen gemensam för alla komponenter. I detta fall aktiveras ingångarna från mikroprocessorer och andra styranordningar med positiv spänning.
Anslutningsmarkering
I princip betecknas induktiva sensorer vanligtvis som en romb eller kvadrat med två vertikala linjer inuti. Ofta anger de också typen av utgång (normalt öppen eller stängd) som motsvarar en av variationerna av halvledartransistorer. De flesta kretskonstruktioner indikerar en normalt stängd grupp, eller båda, i samma kapsling.
Stiftfärg
I praktiken används ett standardsystem för märkning av induktanssensors terminaler, som alla tillverkare av känsliga enheter följer utan undantag. Innan du installerar dem rekommenderas det dock noggrant att övervaka anslutningens polaritet och se till att instruktionerna som följer med produkterna.
I fallet med alla sensorer finns det en ritning med färgmärkning av ledningar, om dess dimensioner tillåter.
Standardbeteckning:
- Blått betyder alltid den negativa kraftskenan;
- brun (brun) betecknar en positiv ledare;
- svart (svart) motsvarar sensorns utgång;
- Vit är en extra utgång eller ingång.
För att klargöra den sista markeringen bör den kontrolleras med informationen i instruktionerna som är bifogade den specifika enheten.
Sensorfel
Felet vid avläsning av styrsystemet påverkar avsevärt driften av närhetssensorn. Dess totala värde samlas in från individuella mätfel för olika indikatorer: elektromagnetisk, temperatur, hårdvara, magnetisk elasticitet och många andra.
Elektromagnetiskt fel definieras som en slumpmässigt förekommande mängd. Det verkar på grund av falsk EMF inducerad i spolen av yttre magnetfält. Under produktionsvillkor skapas denna komponent av kraftutrustning med en driftsfrekvens på 50 Hz. Temperaturfel är en av de viktigaste indikatorerna, eftersom de flesta sensorer bara kan arbeta inom ett visst temperaturområde. Det måste beaktas vid utformning av enheter i denna klass.
Felet med magnetisk elasticitet introduceras som en indikator på instabiliteten hos kärndeformationer som inträffar under anordningen av enheten, liksom samma faktor, men manifesteras under dess drift. Instabiliteten hos interna spänningar i magnetkretsen leder till fel i behandlingen av utsignalen. Felet som uppstår i den mest känsliga anordningen manifesteras på grund av påverkan av fältstrukturen på töjningskoefficienten för metallelementen i sensorn. Dessutom påverkas dess totala värde avsevärt av bakslag och luckor i de rörliga delarna av strukturen.
Felet i anslutningskabeln kompileras från avvikelserna i resistansvärdet för dess ledare beroende på temperaturfaktorn såväl som störningen av främmande elektromagnetiska fält och EMF. Spänningsmätningsfelet som en slumpmässig variabel beror på tillverkningskvaliteten för sensorns lindningselement (dess spiral, i synnerhet). Under olika driftsförhållanden är det möjligt att ändra lindningens motstånd genom likström, vilket leder till "simning" av utsignalen. Åldringsfelet manifesteras på grund av slitage på sensorns rörliga element, liksom förändringar i magnetkretsens elektromagnetiska egenskaper.
Det är möjligt att verifiera det verkliga värdet på denna parameter endast med ultra-exakta mätinstrument. I detta fall måste de kinematiska egenskaperna hos själva sensorn beaktas. Vid utformning och tillverkning av känsliga element tas denna möjlighet med i beräkningen i förväg.
Induktiva och kapacitiva sensorer kännetecknas av driftsätt med många påverkningsfaktorer bestämda av specifika driftsförhållanden. Det är därför valet av känslighet och uppsättningen av utgångsparametrar som är lämpliga för ett visst varumärke av enheten är avgörande när den används som en gränslägesbrytare.
