หลักการทำงานและการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อินดักทีฟ

เซ็นเซอร์เหนี่ยวนำแบบไม่สัมผัสถูกวางตำแหน่งเป็นเซ็นเซอร์ที่สามารถตอบสนองต่อวัตถุโลหะที่ติดอยู่ในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เนื่องจากคุณสมบัติของเซ็นเซอร์ความใกล้ชิดอุปนัยนี้เป็นไปได้ในการติดตามการเคลื่อนไหวของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของอุปกรณ์และหากจำเป็นให้ปิดมอเตอร์ของกลไกการขับเคลื่อน สำหรับการรับรู้และการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กหน่วยอิเล็กทรอนิกส์พิเศษที่เรียกว่าตัวควบคุม (ตัวเปรียบเทียบ) ถูกนำมาใช้ในองค์ประกอบของพวกเขา

อุปกรณ์และหลักการทำงาน

เซ็นเซอร์ตำแหน่งเหนี่ยวนำนอกเหนือจากเครื่องมือเปรียบเทียบทางอิเล็กทรอนิกส์มีส่วนประกอบที่จำเป็นต่อไปนี้:

• เคสเหล็กพร้อมตัวเชื่อมต่อสำหรับสายเชื่อมต่อ;
• องค์ประกอบที่ไวต่อการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กทำในรูปแบบของแกนเหล็กที่มีขดลวด;
• โมดูลรีเลย์สำหรับผู้บริหาร
• ตัวบ่งชี้การเปิดใช้งานบน LED

การออกแบบเซ็นเซอร์โลหะรุ่นต่างๆอาจมีความแตกต่างกันบ้าง พวกเขาไม่ส่งผลกระทบต่อเซ็นเซอร์เหนี่ยวนำตัวเองหลักการของการดำเนินงานจะไม่เปลี่ยนแปลงจากสิ่งนี้

ตามอุปกรณ์อุปกรณ์สาระสำคัญของการดำเนินงานของมันอธิบายไว้ดังนี้:

• การเคลื่อนที่ของชิ้นส่วนโลหะของวัตถุที่ควบคุมนั้นนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงการเหนี่ยวนำขององค์ประกอบเซ็นเซอร์
• ส่วนเบี่ยงเบนอธิบายโดยการบิดเบือนของสนามแม่เหล็กผลที่ตามมาก็คือการเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์ของวงจรไฟฟ้าและการกระตุ้น (ไฟ LED ขึ้น);
• หลังจากนั้นโมดูลอิเล็กทรอนิกส์จะเปิดใช้งานและส่งสัญญาณไปยังแอคทูเอเตอร์
• เมื่อได้รับแรงกระตุ้นเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวที่เกินขีด จำกัด ที่อนุญาตโหนดเอาท์พุท (รีเลย์) จะตัดการเชื่อมต่ออุปกรณ์ควบคุมจากเครือข่าย

แต่ละรุ่นมีตัวบ่งชี้ความไวต่อการกระจัดของตัวเอง - ช่องว่างการกระจัด สำหรับตัวอย่างต่างๆพารามิเตอร์นี้จะแตกต่างกันตั้งแต่ 1 ไมครอนถึง 20 มิลลิเมตร

พารามิเตอร์เซ็นเซอร์อุปนัย

นอกเหนือจากช่วงตอบสนองหรือความไวเซ็นเซอร์อินดักทีฟนั้นยังมีตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพดังต่อไปนี้:

• ขนาด (เส้นผ่านศูนย์กลาง) ของเกลียวยึดสำหรับตัวอย่างต่างๆใช้ค่าตั้งแต่ 8 ถึง 30 มม.
• จัดอันดับแรงดันไฟฟ้าที่อุณหภูมิบวก 20 องศาสูงสุด 90 โวลต์ DC และสูงสุด 230 โวลต์ - กระแสสลับ
• ความยาวทั้งหมดของตัวเรือน - ค่าขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า

ตัวบ่งชี้หลังสำหรับตัวอย่างต่าง ๆ อาจแตกต่างกันมาก

สำหรับโซนที่ละเอียดอ่อนหรือแอ็คทีฟของอุปกรณ์จะมีการแนะนำพารามิเตอร์อื่นที่เรียกว่าขีด จำกัด การตอบกลับที่รับประกัน ขีด จำกัด ล่างของมันคือศูนย์และส่วนบนคือ 80 เปอร์เซ็นต์ของค่าเล็กน้อย ตัวบ่งชี้นี้บางครั้งเรียกว่าปัจจัยแก้ไขของช่องว่างการทำงาน

ตัวบ่งชี้ที่สำคัญเท่าเทียมกันของฟังก์ชั่นการทำงานของอุปกรณ์ที่สำคัญคือจำนวนสายเชื่อมต่อในตัวเชื่อมต่อ โดยปกติจะมีสองหรือสาม: อุปกรณ์ไฟฟ้าสองและหนึ่งเพื่อเปิดใช้งานวงจร อย่างไรก็ตามตัวเลือกการเชื่อมต่อเป็นไปได้ในการจัดเรียงที่ใช้จุดติดต่อสี่หรือห้าจุด ตัวอย่างดังกล่าวยกเว้นตัวนำไฟฟ้าสองตัวที่มีสองเอาต์พุตสำหรับโหลด ในกรณีนี้ตัวนำที่ห้าจะถูกใช้เพื่อเลือกโหมดการทำงานของอุปกรณ์เอง

ประเภทของเอาต์พุตและวิธีการเชื่อมต่อ

ในการประเมินการทำงานของอุปกรณ์ที่มีความอ่อนไหวจะมีการแนะนำคุณสมบัติพิเศษซึ่งประเมินโดยสถานะของขั้วของพารามิเตอร์เอาต์พุต ตามการกำหนดองค์ประกอบสารกึ่งตัวนำ (ทรานซิสเตอร์) ที่ได้รับการยอมรับโดยทั่วไปซึ่งรวมอยู่ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของเซ็นเซอร์เอาต์พุตเหล่านี้เรียกว่า "PNP" และ "NPN"

ความแตกต่างระหว่างสิ่งเหล่านี้คือสิ่งที่พวกเขาแสดงขั้วที่แตกต่างกัน (เสา) ของแหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์ที่มีความสำคัญ ทรานซิสเตอร์ PNP สลับเอาต์พุตที่เป็นบวกและ NPN - ลบ โหลดของวงจรเอาท์พุทมักจะเป็นไมโครโปรเซสเซอร์ควบคุม

เซ็นเซอร์อุปนัยถูกกำหนดให้เป็น HO (เปิดตามปกติ) หรือ HZ - ขึ้นอยู่กับวงจรควบคุมของคอนโทรลเลอร์

ตัวเลือกที่มีทรานซิสเตอร์ NPN เป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุดในการเปิดเซ็นเซอร์เนื่องจากตามวิธีการแก้ปัญหาวงจรมาตรฐานลวดลบเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับส่วนประกอบทั้งหมด ในกรณีนี้อินพุตของไมโครโปรเซสเซอร์และอุปกรณ์ควบคุมอื่น ๆ จะทำงานโดยใช้แรงดันไฟฟ้าบวก

เครื่องหมายการเชื่อมต่อ

โดยหลักการแล้วเซ็นเซอร์อุปนัยมักจะแสดงเป็นรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนหรือสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีเส้นแนวตั้งสองเส้นอยู่ภายใน บ่อยครั้งที่พวกเขายังระบุประเภทของเอาท์พุท (ปกติเปิดหรือปิด) ที่สอดคล้องกับหนึ่งในความหลากหลายของทรานซิสเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ การออกแบบวงจรส่วนใหญ่ระบุกลุ่มปิดปกติหรือทั้งสองอย่างในตู้เดียวกัน

ปักหมุดสี

ในทางปฏิบัติระบบมาตรฐานสำหรับการทำเครื่องหมายขั้วของเซ็นเซอร์ตัวเหนี่ยวนำถูกนำมาใช้ซึ่งผู้ผลิตอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนทุกคนยึดมั่นโดยไม่มีข้อยกเว้น อย่างไรก็ตามก่อนทำการติดตั้งขอแนะนำให้ตรวจสอบขั้วของการเชื่อมต่ออย่างระมัดระวังและตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้อ่านคำแนะนำที่มาพร้อมกับผลิตภัณฑ์

ในกรณีของเซ็นเซอร์ทั้งหมดจะมีการวาดภาพด้วยการทำเครื่องหมายสีของสายไฟหากขนาดของมันอนุญาต

การกำหนดมาตรฐาน:

• สีน้ำเงินหมายถึงรางพลังไฟฟ้าติดลบเสมอ
• สีน้ำตาล (สีน้ำตาล) หมายถึงตัวนำที่เป็นบวก;
• สีดำ (สีดำ) สอดคล้องกับเอาท์พุทของเซ็นเซอร์;
• สีขาวเป็นเอาต์พุตหรืออินพุตเพิ่มเติม

เพื่อชี้แจงการทำเครื่องหมายครั้งสุดท้ายนั้นควรตรวจสอบกับข้อมูลของคำแนะนำที่แนบมากับอุปกรณ์เฉพาะ

ข้อผิดพลาดของเซ็นเซอร์

ข้อผิดพลาดในการอ่านโดยระบบควบคุมมีผลต่อการทำงานของเซ็นเซอร์ความใกล้ชิด ค่าทั้งหมดจะถูกรวบรวมจากข้อผิดพลาดในการวัดแต่ละค่าสำหรับตัวบ่งชี้ต่าง ๆ : แม่เหล็กไฟฟ้า, อุณหภูมิ, ฮาร์ดแวร์, ความยืดหยุ่นของสนามแม่เหล็กและอื่น ๆ อีกมากมาย

ข้อผิดพลาดทางแม่เหล็กไฟฟ้าถูกกำหนดเป็นปริมาณที่เกิดขึ้นแบบสุ่ม มันปรากฏขึ้นเนื่องจาก EMF ปลอมที่เหนี่ยวนำในขดลวดโดยสนามแม่เหล็กภายนอก ในเงื่อนไขการผลิตส่วนประกอบนี้สร้างขึ้นโดยอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีความถี่ในการทำงาน 50 Hz ข้อผิดพลาดของอุณหภูมิเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดที่สำคัญที่สุดเนื่องจากเซ็นเซอร์ส่วนใหญ่สามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิที่กำหนดเท่านั้น จะต้องนำมาพิจารณาเมื่อออกแบบอุปกรณ์ของคลาสนี้

ข้อผิดพลาดของความยืดหยุ่นของสนามแม่เหล็กถูกนำมาใช้เป็นตัวบ่งชี้ความไม่แน่นอนของการเสียรูปแบบแกนที่เกิดขึ้นระหว่างการประกอบอุปกรณ์เช่นเดียวกับปัจจัยเดียวกัน แต่ปรากฏในระหว่างการทำงาน ความไม่แน่นอนของความเค้นภายในในวงจรแม่เหล็กนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการประมวลผลสัญญาณเอาท์พุต ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นในอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนมากที่สุดนั้นเป็นที่ประจักษ์เนื่องจากอิทธิพลของโครงสร้างสนามที่มีต่อค่าสัมประสิทธิ์ความเครียดขององค์ประกอบโลหะของเซ็นเซอร์ นอกจากนี้มูลค่ารวมของมันได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญโดยแบ็กแลชและช่องว่างในส่วนที่เคลื่อนไหวของโครงสร้าง

ข้อผิดพลาดของสายเคเบิลเชื่อมต่อนั้นรวบรวมจากการเบี่ยงเบนของค่าความต้านทานของตัวนำลวดนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยอุณหภูมิเช่นเดียวกับการรบกวนของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกและ EMF ข้อผิดพลาดของเกจวัดความเครียดเป็นตัวแปรสุ่มขึ้นอยู่กับคุณภาพของการผลิตองค์ประกอบที่คดเคี้ยวของเซ็นเซอร์ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งขดลวดของมัน) ในสภาวะการทำงานที่หลากหลายสามารถเปลี่ยนความต้านทานของขดลวดด้วยกระแสตรงซึ่งนำไปสู่ ​​"การว่ายน้ำ" ของสัญญาณเอาต์พุต ข้อผิดพลาดของอายุเกิดขึ้นเนื่องจากการสึกหรอขององค์ประกอบที่เคลื่อนไหวของเซ็นเซอร์รวมถึงการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าของวงจรแม่เหล็ก

สามารถตรวจสอบมูลค่าที่แท้จริงของพารามิเตอร์นี้ได้ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องมือวัดที่มีความแม่นยำสูงเท่านั้น ในกรณีนี้ต้องคำนึงถึงคุณสมบัติทางจลนศาสตร์ของเซ็นเซอร์ด้วย เมื่อออกแบบและผลิตองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนความเป็นไปได้นี้จะถูกนำมาพิจารณาในการออกแบบล่วงหน้า

เซนเซอร์อินดัคทีฟและคาปาซิทีฟโดดเด่นด้วยโหมดการทำงานที่มีปัจจัยหลายอย่างที่กำหนดโดยเงื่อนไขการทำงานเฉพาะ นั่นคือเหตุผลที่การเลือกความไวและชุดพารามิเตอร์เอาท์พุทที่เหมาะสมสำหรับยี่ห้อที่กำหนดของอุปกรณ์นั้นแตกหักเมื่อใช้เป็นสวิตช์ จำกัด