In moderne werktuigmachines en zeer nauwkeurige apparatuur, waar het belangrijk is om de positie van structurele elementen te regelen, is een inductieve sensor geïnstalleerd. Waar dit apparaat voor wordt gebruikt, welke soorten en methoden van verbinding er zijn, hoe het werkt, zullen we in dit artikel bespreken.
Afspraak
Een inductieve sensor is ontworpen om de beweging van het werklichaam te regelen zonder direct contact ermee. Het belangrijkste toepassingsgebied is gereedschapswerktuigen, medische precisieapparatuur, automatiseringssystemen voor technologische processen, meting en controle van productvorm. In overeenstemming met de bepalingen van clausule 2.1.1.1 van GOST R 50030.5.2-99 is dit een sensor die een elektromagnetisch veld creëert in het gevoeligheidsgebied en een halfgeleiderschakelaar heeft.
Het toepassingsgebied van inductieve sensoren wordt grotendeels bepaald door hun hoge betrouwbaarheid en weerstand tegen externe factoren. Hun metingen en prestaties worden niet beïnvloed door veel omgevingsfactoren: vocht, condensatie, ophoping van stof en vuil, binnendringen van vaste deeltjes. Dergelijke functies worden geleverd door hun apparaat- en ontwerpgegevens.
Apparaat
De ontwikkeling van het segment radio-elektronica heeft niet alleen geleid tot de verbetering van de oorspronkelijke mechanismen, maar ook tot de opkomst van fundamenteel nieuwe inductieve sensoren. Overweeg als voorbeeld een van de eenvoudigste opties (afbeelding 1):
Zoals u in de afbeelding kunt zien, omvat het:
- magnetisch circuit of juk (1) - ontworpen om het elektromagnetische veld van de generator naar de gevoeligheidszone over te brengen;
- spoel (2) - creëert een wisselend elektromagnetisch veld wanneer een elektrische stroom door de lussen vloeit;
- meetobject (3) - metalen anker ingebracht of verplaatst in het gebied van gevoeligheid, niet-metalen objecten niet in staat om de toestand van het elektromagnetische veld te beïnvloeden, daarom worden ze niet gebruikt als detector;
- de opening tussen het meetobject en het magnetische hoofdcircuit (4) - geeft een mate van interactie als magnetisch diëlektricum, afhankelijk van het sensormodel en de bewegingsmethode kan het ongewijzigd blijven of fluctueren binnen een bepaald bereik;
- generator (5) - ontworpen om een elektrische spanning met een bepaalde frequentie op te wekken, die in een bepaald gebied een wisselend magnetisch veld zal creëren.
Werkingsprincipe
Het werkingsprincipe van een inductieve sensor is het vermogen van het elektromagnetische veld om zijn parameters te veranderen, afhankelijk van de waarde van de magnetische geleidbaarheid langs het pad van de stroom. De werking is gebaseerd op de klassieke versie van een spoel die op een kern is gewikkeld.
Wanneer een elektrische stroom I door de windingen van deze spoel vloeit, wordt een magnetisch veld opgewekt (zie. Figuur 2), waarvan de resulterende vector van magnetische inductie B wordt bepaald door de regel van de rechterhand. Wanneer het magnetische veld door de kern beweegt, zorgt het ferromagnetische materiaal voor maximale doorvoer. Maar zodra de magnetische inductielijnen de luchtruimte binnenkomen, verslechtert de magnetische geleidbaarheid aanzienlijk en wordt een deel van het veld gedissipeerd.
Wanneer een triggerobject (figuur 3) van metaal in het veld van de inductieve sensor wordt gebracht, verandert de intensiteit van de inductielijnen sterk. Als resultaat neemt de flux toe en verandert zijn waarde, en dit leidt op zijn beurt tot een verandering in de elektrische grootheid in het spoelcircuit als gevolg van het fenomeen van wederzijdse inductie. In de praktijk is dit signaal te klein, dus wordt er een versterker in hun schakeling opgenomen om het meetbereik van de inductieve sensor te vergroten.
Afstand en doel detecteren
Afhankelijk van het ontwerp en het werkingsprincipe van de inductieve sensor, kan het doelobject verticaal of horizontaal bewegen ten opzichte van de meter zelf. Het is echter mogelijk dat de reactie van de sensor op het begin van de beweging van het gecontroleerde object niet onmiddellijk begint, wat te wijten is aan nominale afstand waarop de gevoeligheidszone van de sensor en technische parameters worden verstrekt voorwerp.
Zoals u kunt zien in figuur 4, bevindt het bestuurde object zich in de eerste positie op een zodanige afstand dat de elektromagnetische lijnen het oppervlak niet bereiken. In dit geval wordt het signaal niet verwijderd uit de inductieve sensor, aangezien deze geen bewegingen in de gevoeligheidszone registreert. In de tweede positie heeft het gecontroleerde object de detectieafstand al gepasseerd en het gevoelige gebied betreden. Als resultaat van interactie met het object zal een overeenkomstig signaal verschijnen aan de sensoruitgang.
Ook is de detectieafstand afhankelijk van de geometrische afmetingen, vorm en materiaal. Opgemerkt moet worden dat alleen metalen voorwerpen worden gebruikt als een object voor het activeren van een inductieve sensor. maar het moment van overgang van de sensor naar de tegenovergestelde toestand zal ook verschillen van het specifieke type, dat wordt weergegeven in diagram:
P.S. Lees meer in ons artikel: https://www.asutpp.ru/induktivnyy-datchik.html