Kosketukseton induktanssianturi on sijoitettu anturiksi, joka kykenee reagoimaan sen sähkömagneettiseen kenttään tarttuneisiin metalliesineisiin. Tämän induktiivisen läheisyysanturin ominaisuuden ansiosta on mahdollista seurata laitteen liikkuvien osien liikettä ja tarvittaessa sammuttaa käyttömekanismin moottori. Magneettikentän muutosten tunnistamiseksi ja analysoimiseksi niiden kokoonpanoon lisätään erityinen elektroninen yksikkö, jota kutsutaan ohjaimeksi (vertailija).
Laite ja toimintaperiaate
Induktioasentoanturit sisältävät elektronisen vertailijan lisäksi seuraavat pakolliset komponentit:
- teräskotelo liittimellä liitäntäjohtoa varten;
- sisäänrakennettu herkkä elementti, joka tallentaa magneettikentän muutokset, valmistetaan kelalla olevan teräsytimen muodossa;
- johto rele moduuli;
- LED-merkkivalo.
Eri metalliantureiden mallien suunnittelussa voi olla joitain eroja. Ne eivät vaikuta itse induktioanturiin, sen toiminnan periaate ei muutu tästä.
Laitteen laitteen mukaan sen toiminnan olemus kuvataan seuraavasti:
- Ohjatun kohteen metalliosan siirtäminen johtaa anturin herkän elementin induktanssin muutokseen;
- poikkeama selitetään sen magneettikentän vääristymällä, joka johtaa muutokseen sähköpiirin parametreissa ja sen aktivoitumisessa (LED palaa);
- sen jälkeen elektroninen moduuli laukaistaan ja lähettää signaalin toimeenpanolaitteelle;
- kun vastaanotetaan impulssi noin sallitun rajan ylittämisestä liikkeellä, lähtö (rele) solmu irrottaa valvotun laitteen verkosta.
Jokaisella mallilla on oma liikeherkkyys - offset-aukko. Eri näytteille tämä parametri vaihtelee 1 mikronista 20 millimetriin.
Induktiiviset anturiparametrit
Induktiiviselle anturille on vastealueen tai herkkyyden lisäksi tunnusomaista seuraavat suorituskykyindikaattorit:
- Laskeutumislangan koko (halkaisija) eri näytteille, arvot 8-30 mm.
- Nimellisjännite plus 20 asteen lämpötilassa, jopa 90 volttia DC ja jopa 230 volttia - vaihtovirta.
- Rungon kokonaispituus - sen arvo riippuu käyttöjännitteestä.
Jälkimmäinen indikaattori eri näytteille voi vaihdella merkittävästi.
Laitteen herkälle tai aktiiviselle vyöhykkeelle otetaan käyttöön toinen parametri, jota kutsutaan taatuksi vasterajaksi. Sen alaraja on nolla ja ylempi 80 prosenttia nimellisarvosta. Tätä indikaattoria kutsutaan joskus työvälin korjauskertoimeksi.
Yhtä tärkeä indikaattori herkän laitteen toiminnallisuudesta on liittimessä olevien liitäntäjohtojen määrä. Yleensä niitä on kaksi tai kolme: kaksi syöttöä ja yksi piirin aktivoimiseksi. Liitäntävaihtoehdot ovat kuitenkin mahdollisia, joiden järjestämiseen käytetään neljä tai viisi yhteyspistettä. Samanlaiset näytteet sisältävät kahden syöttöjohtimen lisäksi kaksi lähtöä kuormalle. Tässä tapauksessa viidennellä johtimella valitaan itse laitteen toimintatila.
Lähtöjen tyypit ja liitäntätavat
Herkän laitteen toiminnan arvioimiseksi otetaan käyttöön erityisominaisuus, joka arvioidaan sen lähtöparametrien napaisuuden tilan mukaan. Anturin elektroniseen piiriin sisältyvien puolijohde-elementtien (transistoreiden) yleisesti hyväksytyn nimityksen mukaisesti näitä ulostuloja kutsutaan "PNP" ja "NPN".
Näiden nimien välinen ero on, että ne tarkoittavat herkkien laitteiden virtalähteen eri napaisuuksia (napoja). PNP-transistorit vaihtavat positiivisen lähdön ja NPN - negatiiviset. Lähtöpiirien kuormitus on useimmiten ohjausmikroprosessori.
Säätimen ohjausjärjestelystä riippuen induktiiviset anturit on nimetty HO (normaalisti auki) tai HZ - normaalisti suljettu tulo.
NPN-transistorivaihtoehto on yleisin tapa kytkeä anturi päälle, koska vakiopiirit tekevät negatiivisesta johtimesta yhteisen kaikille komponenteille. Tässä tapauksessa mikroprosessorien ja muiden valvontalaitteiden tulot aktivoidaan positiivisella jännitteellä.
Liitäntämerkintä
Kaaviokaavioissa induktiiviset anturit on yleensä merkitty rombiksi tai neliöksi, jossa on kaksi pystysuoraa viivaa. Usein ne ilmoittavat myös ulostulotyypin (yleensä avoin tai suljettu), joka vastaa yhtä puolijohdetransistoreista. Useimmat piirivaihtoehdot osoittavat normaalisti suljetun ryhmän tai molemmat tyypit samassa kotelossa.
Lyijyn värikoodaus
Käytännössä käytetään standardia induktanssiantureiden johtimien merkintäjärjestelmää, jota kaikki herkkien laitteiden valmistajat noudattavat poikkeuksetta. Ennen niiden asentamista on kuitenkin suositeltavaa tarkkailla liitännän napaisuutta huolellisesti ja tarkistaa tuotteiden mukana toimitetut ohjeet.
Kaikkien antureiden koteloissa on värikoodattu lanka, jos koko sen sallii.
Nimityksen vakiojärjestys:
- sininen (sininen) tarkoittaa aina negatiivista voimakiskoa;
- ruskea väri (ruskea) tarkoittaa positiivista johtinta;
- musta (musta) vastaa anturin lähtöä;
- Valkoinen on apulähtö tai -tulo.
Viimeisen merkintämerkinnän selventämiseksi se on tarkistettava tiettyyn laitteeseen liitettyjen ohjeiden tietojen mukaan.
Anturivirheet
Virhe, kun ohjausjärjestelmässä otetaan lukemia, vaikuttaa merkittävästi kosketuksettoman induktiivisen anturin toimintaan. Sen kokonaisarvo kerätään yksittäisistä mittausvirheistä eri indikaattoreille: sähkömagneettinen, lämpötila, laitteisto, magneettinen kimmoisuus ja monet muut.
Sähkömagneettinen virhe määritellään satunnaisesti esiintyvänä suureena. Se ilmestyy parasiittisen EMF: n aiheuttamaksi kelaan ulkoisten magneettikenttien avulla. Tuotantoympäristössä tämän komponentin luovat voimalaitteet, joiden toimintataajuus on 50 Hertz. Lämpötilavirhe on yksi tärkeimmistä indikaattoreista, koska useimmat anturit voivat toimia vain tietyllä lämpötila-alueella. Se on otettava huomioon tämän luokan laitteita suunniteltaessa.
Magneettisen kimmoisuuden virhe esitetään indikaattorina sydämen muodonmuutosten epävakaudesta, joka tapahtuu laitteen kokoamisen aikana, samoin kuin sama tekijä, mutta ilmenee sen toiminnan aikana. Sisäisten jännitteiden epävakaus magneettipiirissä johtaa virheisiin lähtösignaalin prosessoinnissa. Herkimmässä laitteessa esiintyvä virhe ilmenee kenttärakenteen vaikutuksesta anturin metallielementtien muodonmuutoskertoimeen. Lisäksi sen kokonaisarvoon vaikuttavat merkittävästi takaisku ja välykset rakenteen liikkuvissa osissa.
Liitäntäkaapelin virhe otetaan sen johdinydinten resistanssiarvojen poikkeamista lämpötilakertoimesta riippuen sekä vieraiden sähkömagneettisten kenttien ja EMF: n induktiosta. Venymämittarin virhe satunnaismuuttujana riippuu anturin (erityisesti sen kelojen) käämi-elementtien valmistuslaadusta. Eri käyttöolosuhteissa käämityksen DC-vastuksen muutos on mahdollista, mikä johtaa lähtösignaalin "kellumiseen". Vanhenemisvirhe ilmenee anturin liikkuvien osien kulumisesta sekä muutoksista magneettipiirin sähkömagneettisissa ominaisuuksissa.
Tämän parametrin todellinen arvo on mahdollista tarkistaa vain erittäin tarkkojen mittalaitteiden avulla. Tässä tapauksessa itse anturin kinemaattiset ominaisuudet on otettava huomioon. Arkaluontoisten elementtien suunnittelussa ja valmistuksessa tämä mahdollisuus otetaan huomioon etukäteen suunnittelussa.
Induktiivisille ja kapasitiivisille antureille on ominaista toimintatilat, joissa on monia vaikuttavia tekijöitä, jotka määräytyvät erityisten toimintaolosuhteiden mukaan. Siksi herkkyyden valinta ja joukko lähtöparametreja, jotka soveltuvat tietylle laitemerkille, ovat ratkaisevia käytettäessä sitä rajakytkimenä.
