V moderných obrábacích strojoch a vysoko presných zariadeniach, kde je dôležité kontrolovať polohu konštrukčných prvkov, je nainštalovaný indukčný snímač. Na čo sa toto zariadenie používa, aké typy a spôsoby pripojenia existujú, ako funguje, zvážime v tomto článku.
Vymenovanie
Indukčný snímač je určený na riadenie pohybu pracovného tela bez priameho kontaktu s ním. Hlavnou oblasťou jeho použitia je vybavenie obrábacích strojov, presné lekárske prístroje, automatizačné systémy pre technologické procesy, meranie a kontrola tvaru výrobku. V súlade s ustanoveniami bodu 2.1.1.1 GOST R 50030.5.2-99 ide o snímač, ktorý vytvára elektromagnetické pole v oblasti citlivosti a má polovodičový spínač.
Rozsah použitia indukčných snímačov je do značnej miery určený ich vysokou spoľahlivosťou a odolnosťou voči vonkajším faktorom. Mnoho faktorov prostredia neovplyvňuje ich namerané hodnoty a činnosť: vlhkosť, kondenzácia, hromadenie prachu a nečistôt, vniknutie pevných častíc. Takéto vlastnosti poskytuje ich zariadenie a konštrukčné údaje.
Zariadenie
Rozvoj segmentu rádiovej elektroniky viedol nielen k zlepšeniu počiatočných mechanizmov, ale aj k vzniku zásadne nových indukčných senzorov. Ako príklad zvážte jednu z najjednoduchších možností (obrázok 1):
Ako vidíte na obrázku, obsahuje:
- magnetický obvod alebo jarmo (1) - určené na prenos elektromagnetického poľa z generátora do zóny citlivosti;
- tlmivka (2) - vytvára striedavé elektromagnetické pole, keď slučkami preteká elektrický prúd;
- merací objekt (3) - kovová kotva zasunutá alebo posunutá v oblasti citlivých nekovových predmetov nie sú schopné ovplyvniť stav elektromagnetického poľa, preto sa nepoužívajú ako detektor;
- medzera medzi predmetom merania a hlavným magnetickým obvodom (4) - poskytuje mieru interakcie ako magnetické dielektrikum, v závislosti od modelu snímača a spôsobu pohybu môže zostať nezmenená alebo kolísať v danom rozsahu;
- generátor (5) - určené na generovanie elektrického napätia danej frekvencie, ktoré vytvorí v danej oblasti striedavé magnetické pole.
Princíp činnosti
Princípom činnosti indukčného snímača je schopnosť elektromagnetického poľa meniť svoje parametre v závislosti od hodnoty magnetickej vodivosti pozdĺž dráhy toku. Jeho činnosť je založená na klasickej verzii cievky navinutej na jadre.
Keď elektrický prúd I preteká závitmi tejto cievky, vytvára sa magnetické pole (pozri. Obrázok 2), ktorého výsledný vektor magnetickej indukcie B je určený pravidlom pravej ruky. Keď sa magnetické pole pohybuje cez jadro, feromagnetický materiál poskytuje maximálnu priepustnosť. Len čo sa však čiary magnetickej indukcie dostanú do vzdušného priestoru, magnetická vodivosť sa výrazne zhorší a časť poľa sa rozptýli.
Keď sa do poľa indukčného snímača vloží spúšťací objekt (obrázok 3) vyrobený z kovu, intenzita indukčných čiar sa prudko zmení. V dôsledku toho sa tok zvyšuje a jeho hodnota sa mení, čo zase vedie k zmene elektrickej veličiny v obvode cievky v dôsledku javu vzájomnej indukcie. V praxi je tento signál príliš malý, takže do ich obvodu je zahrnutý zosilňovač na rozšírenie rozsahu merania indukčného snímača.
Snímaná vzdialenosť a cieľ
V závislosti od konštrukcie a princípu činnosti indukčného snímača môže mať cieľový objekt vertikálny alebo horizontálny pohyb vzhľadom na samotný merač. Reakcia snímača na začiatok pohybu ovládaného objektu však nemusí začať okamžite, čo je spôsobené menovitá vzdialenosť, v ktorej je poskytnutá zóna citlivosti snímača a technické parametre objekt.
Ako môžete vidieť na obrázku 4, v prvej polohe sa kontrolovaný objekt nachádza v takej vzdialenosti, kde elektromagnetické čiary nedosahujú jeho povrch. V takom prípade nebude signál z indukčného snímača odstránený, pretože neregistruje pohyby v zóne citlivosti. V druhej polohe kontrolovaný objekt už prekročil snímaciu vzdialenosť a vstúpil do citlivej oblasti. V dôsledku interakcie s objektom sa na výstupe senzora objaví zodpovedajúci signál.
Snímaná vzdialenosť bude tiež závisieť od geometrických rozmerov, tvaru a materiálu. Je potrebné poznamenať, že ako predmet na spustenie indukčného snímača sa používajú iba kovové predmety. ale okamih prechodu snímača do opačného stavu sa tiež bude líšiť od konkrétneho typu, ktorý je zobrazený v diagram:
P.S. Prečítajte si viac v našom článku: https://www.asutpp.ru/induktivnyy-datchik.html