Kosketukseton induktanssianturi on sijoitettu anturiksi, joka kykenee reagoimaan sen sähkömagneettisessa kentässä tarttuviin metalliesineisiin. Tästä induktiivisten lähestymisanturien ominaisuudesta johtuen on mahdollista seurata laitteiden liikkuvien osien liikettä ja tarvittaessa sammuttaa käyttömekanismin moottori. Magneettikentän muutosten tunnistamiseksi ja analysoimiseksi johdetaan niiden koostumukseen erityinen elektroninen yksikkö, jota kutsutaan ohjaimeksi (vertailijaksi).
Laite ja toimintaperiaate
Induktioasentoanturit sisältävät elektronisen vertailun lisäksi seuraavat vaadittavat komponentit:
- teräslaatikko liittimellä kytkentäjohdolle;
- sisäänrakennettu herkkä elementti, joka havaitsee muutokset magneettikentässä, tehdään teräksisen ytimen muodossa kelalla;
- toimeenpaneva relemoduuli;
- aktivointiosoitin LEDissä.
Metalli-anturien eri mallien malleilla voi olla joitain eroja. Ne eivät vaikuta itse induktioanturiin, sen toimintaperiaate ei muutu tästä.
Laitelaitteen mukaan sen toiminnan ydin kuvataan seuraavasti:
- ohjatun esineen metalliosan liike johtaa muutokseen anturielementin induktanssissa;
- poikkeama johtuu sen magneettikentän vääristymästä, jonka seurauksena on muutos sähköpiirin parametreissa ja sen aktivoituminen (LED palaa);
- sen jälkeen elektroninen moduuli aktivoidaan ja lähettää signaalin toimilaitteelle;
- saatuaan impulssin sallittua rajaa suuremmasta liikkeestä, lähtö (rele) solmu irrottaa ohjattavan laitteen verkosta.
Jokaisella mallilla on oma siirtymäherkkyyden indikaattorinsa - siirtymäväli. Eri näytteiden tapauksessa tämä parametri vaihtelee välillä 1 mikronista 20 millimetriin.
Induktiiviset anturiparametrit
Vastealueen tai herkkyyden lisäksi induktiiviselle anturille on tunnusomaista seuraavat suoritusindikaattorit:
- Asennuslangan koko (halkaisija) eri näytteille saa arvot 8 - 30 mm.
- Nimellinen syöttöjännite lämpötilassa plus 20 astetta, jopa 90 volttia tasavirtaa ja enintään 230 volttia - vaihtovirta.
- Kotelon kokonaispituus - sen arvo riippuu käyttöjännitteestä.
Jälkimmäinen indikaattori voi eri näytteissä vaihdella merkittävästi.
Laitteen herkälle tai aktiiviselle vyöhykkeelle otetaan käyttöön toinen parametri, nimeltään taattu vasteraja. Sen alaraja on nolla ja yläraja on 80 prosenttia nimellisarvosta. Tätä indikaattoria kutsutaan joskus työkuilun korjauskertoimeksi.
Yhtä tärkeä indikaattori herkän laitteen toiminnallisuudesta on liittimen kytkentäjohtojen lukumäärä. Yleensä niitä on kaksi tai kolme: kaksi virtalähdettä ja yksi aktivoimaan piiri. Liitäntävaihtoehdot ovat kuitenkin mahdollisia, joissa järjestelyssä käytetään neljää tai viittä yhteyspistettä. Tällaiset näytteet, paitsi kaksi syöttöjohdinta, sisältävät kaksi lähtöä kuormaan. Tässä tapauksessa viidettä johdinta käytetään valitsemaan itse laitteen toimintatila.
Lähtötyypit ja kytkentämenetelmät
Arkaluontoisen laitteen toiminnan arvioimiseksi otetaan käyttöön erityisominaisuus, joka arvioidaan sen lähtöparametrien napaisuustilan perusteella. Anturin elektronisiin piireihin sisältyvien puolijohdeelementtien (transistorien) yleisesti hyväksytyn nimityksen mukaisesti näitä ulostuloja kutsutaan "PNP" ja "NPN".
Ero näiden kohtien välillä on, että ne kuvaavat herkkien laitteiden virtalähteen erilaisia napaisuuksia (napoja). PNP-transistorit kytkevät positiivisen lähtönsä ja NPN-negatiiviset. Lähtöpiirien kuormitus on useimmiten ohjausmikroprosessori.
Säätimen ohjauspiiristä riippuen induktiiviset anturit merkitään nimellä HO (normaalisti auki) tai HZ - normaalisti suljetulla tulolla.
Lisävaruste NPN-transistorilla on yleisin tapa kytkeä anturi päälle, koska vakiopiiriratkaisujen mukaan negatiivinen johdin tehdään yhteiseksi kaikille komponenteille. Tässä tapauksessa mikroprosessorien ja muiden ohjauslaitteiden tulot aktivoidaan positiivisella jännitteellä.
Yhteysmerkintä
Periaatteessa induktiiviset anturit merkitään yleensä rombukseksi tai neliöksi, jossa on kaksi pystysuoraa viivaa. Usein ne ilmaisevat myös lähdön tyypin (normaalisti avoin tai suljettu), joka vastaa yhtä puolijohdetransistoreiden lajikkeista. Useimmat piirimallit osoittavat normaalisti suljetun ryhmän tai molemmat samassa kotelossa.
Tapin väri
Käytännössä käytetään induktanssianturien päätteiden merkitsemiseksi vakiojärjestelmää, jota kaikki herkkien laitteiden valmistajat noudattavat poikkeuksetta. Ennen niiden asentamista on kuitenkin suositeltavaa tarkkailla huolellisesti liitoksen napaisuutta ja tutustua tuotteiden mukana toimitettuihin ohjeisiin.
Kaikissa antureissa on piirustus, jossa on johtimien värimerkinnät, jos sen mitat sallivat.
Vakiomerkintä:
- Sininen tarkoittaa aina negatiivista voimansiirtoa;
- ruskea (ruskea) tarkoittaa positiivista johdinta;
- musta (musta) vastaa anturin lähtöä;
- Valkoinen on lisälähtö tai tulo.
Viimeisen merkinnän selventämiseksi se olisi tarkistettava kyseiseen laitteeseen liitettyjen ohjeiden tiedoilla.
Anturivirheet
Ohjausjärjestelmän lukemien virhe vaikuttaa merkittävästi läheisyysanturin toimintaan. Sen kokonaisarvo kerätään yksittäisten mittausvirheiden perusteella eri indikaattoreille: sähkömagneettiset, lämpötila, laitteistot, magneettinen joustavuus ja monet muut.
Sähkömagneettinen virhe määritellään satunnaisesti esiintyväksi suureksi. Se näyttää väärän EMF: n aiheuttaman kelassa ulkoisten magneettikentien avulla. Tuotantoolosuhteissa tämä komponentti luodaan voimalaitteilla, joiden toimintataajuus on 50 Hz. Lämpötilavirhe on yksi tärkeimmistä indikaattoreista, koska suurin osa antureista voi toimia vain tietyllä lämpötila-alueella. Se on otettava huomioon tämän luokan laitteita suunniteltaessa.
Magneettisen joustavuuden virhe otetaan käyttöön merkkinä ytimen muodonmuutosten epävakaudesta, joka tapahtuu laitteen kokoonpanon aikana, samoin kuin tekijä, mutta joka ilmenee laitteen käytön aikana. Sisäisten jännitteiden epävakaus magneettipiirissä johtaa virheisiin lähtösignaalin prosessoinnissa. Herkimmässä laitteessa ilmenevä virhe ilmenee kenttärakenteen vaikutuksesta anturin metalliosien venymäkerroimeen. Lisäksi sen kokonaisarvoon vaikuttavat merkittävästi välykset ja aukot rakenteen liikkuvissa osissa.
Liitäntäkaapelin virhe kootaan sen johdinjohtimien vastusarvon poikkeamista lämpötilakertoimesta riippuen, samoin kuin vieraiden sähkömagneettisten kenttien ja EMF: n häiriöihin. Vedonlyöntivirhe satunnaismuuttujana riippuu anturin (erityisesti sen kelan) käämielementtien valmistuslaadusta. Erilaisissa käyttöolosuhteissa on mahdollista muuttaa käämin vastus tasavirralla, mikä johtaa lähtösignaalin "uimiseen". Ikääntymisvirhe ilmenee anturin liikkuvien osien kulumisesta, samoin kuin muutoksista magneettisen piirin sähkömagneettisissa ominaisuuksissa.
Tämän parametrin todellinen arvo on mahdollista tarkistaa vain erittäin tarkkojen mittalaitteiden avulla. Tässä tapauksessa itse anturin kinemaattiset ominaisuudet on otettava huomioon. Arkaluonteisia elementtejä suunniteltaessa ja valmistettaessa tämä mahdollisuus otetaan huomioon suunnitellessaan etukäteen.
Induktiivisille ja kapasitiivisille antureille on ominaista toimintamuodot, joissa on monia vaikutuskertoimia, jotka määräytyvät tietyissä käyttöolosuhteissa. Siksi laitteen herkkyyden ja lähtöparametrien valinta, joka sopii laitteen tietylle tuotemerkille, on ratkaiseva, kun sitä käytetään rajakytkimenä.
