Az érintés nélküli induktivitás-érzékelő olyan érzékelőként van elhelyezve, amely képes reagálni az elektromágneses mezőjében megakadt fémtárgyakra. Az induktív közelségérzékelők ezen tulajdonságának köszönhetően nyomon követhető a berendezés mozgó részeinek mozgása, és szükség esetén kikapcsolható a meghajtó mechanizmusának motorja. A mágneses tér változásainak felismerésére és elemzésére egy speciális elektronikus egységet, úgynevezett vezérlőt (komparátort) vezetnek be összetételükbe.
Eszköz és a működés elve
Az indukciós helyzetérzékelők az elektronikus komparátor mellett a következő kötelező elemeket tartalmazzák:
- acél tok csatlakozóval a csatlakozó vezetékhez;
- egy beépített érzékeny elem, amely rögzíti a mágneses mező változását, acél mag formájában van tekerccsel;
- vezető relé modul;
- aktiválás jelző a LED-en.
A fémérzékelők különböző modelljeinek kialakítása némi eltérést mutathat. Magát az indukciós érzékelőt nem befolyásolják, működésének elve ettől nem változik.
A készülék eszközével összhangban működésének lényegét a következőképpen írják le:
- a vezérelt tárgy fémrészének elmozdulása megváltoztatja az érzékelő érzékeny elemének induktivitását;
- az eltérést a mágneses mezőjének torzulásával magyarázzák, amelynek eredménye az elektromos áramkör paramétereinek megváltozása és aktiválása (a LED világít);
- ezt követően az elektronikus modul aktiválódik, és jelet küld a végrehajtó eszköznek;
- amikor impulzus érkezik a mozgás által megengedett határérték túllépése miatt, a kimeneti (relé) csomópont leválasztja a felügyelt berendezést a hálózatról.
Minden modellnek megvan a saját mozgásérzékenysége - ellensúlyozza a rést. Különböző mintáknál ez a paraméter 1 mikron és 20 milliméter között változik.
Induktív érzékelő paraméterei
A válasz tartományán vagy érzékenységén kívül az induktív érzékelőt a következő teljesítménymutatók jellemzik:
- A leszálló menet mérete (átmérője) különféle mintákhoz, 8 és 30 mm közötti értékekkel.
- Névleges tápfeszültség plusz 20 fokos hőmérsékleten, 90 V DC-ig és 230 V-ig - váltakozó áram.
- Teljes testhossz - értéke az üzemi feszültségtől függ.
Ez utóbbi mutató a különböző minták esetében jelentősen eltérhet.
Az eszköz érzékeny vagy aktív zónájához egy másik paramétert vezetünk be, amelyet garantált válaszhatárnak nevezünk. Alsó határa nulla, a felső pedig a névleges érték 80 százaléka. Ezt a mutatót időnként munkaterület-korrekciós tényezőnek nevezik.
Az érzékeny eszköz funkcionalitásának ugyanolyan fontos mutatója a csatlakozóban lévő összekötő vezetékek száma. Általában kettő vagy három van: kettő táp és egy az áramkör aktiválásához. Csatlakozási lehetőségek azonban lehetségesek, amelyek elrendezésében négy vagy öt érintkezési pontot használnak. Hasonló minták két tápvezetéken kívül két kimenetet tartalmaznak a terheléshez. Ebben az esetben az ötödik vezetőt választják ki maga a készülék működési módja.
A kimenetek típusai és a csatlakozási módszerek
Egy érzékeny eszköz működésének értékeléséhez egy speciális jellemzőt vezetünk be, amelyet a kimeneti paraméterek polaritásának állapota értékel. Az érzékelő elektronikus áramkörében található félvezető elemek (tranzisztorok) általánosan elfogadott jelölésének megfelelően ezeket a kimeneteket "PNP" -nek és "NPN" -nek hívják.
A különbség e nevek között az, hogy az érzékeny eszközök tápellátásának különböző polaritásait (pólusait) jelölik. A PNP tranzisztorok pozitív kimenetét kapcsolják, az NPN pedig negatív. A kimeneti áramkörök terhelése leggyakrabban a vezérlő mikroprocesszor.
A vezérlő vezérlési sémájától függően az induktív érzékelőket HO (normálisan nyitva) vagy HZ - normálisan zárt bemenettel - jelöljük.
Az NPN tranzisztor opció a legáltalánosabb módja az érzékelő bekapcsolásának, mivel a szokásos áramkör a negatív vezetéket az összes alkatrész számára közösvé teszi. Ebben az esetben a mikroprocesszorok és más felügyeleti eszközök bemenete pozitív feszültséggel aktiválódik.
Csatlakozás jelölése
A sematikus ábrákon az induktív érzékelőket általában rombusznak vagy négyzetnek jelöljük, benne két függőleges vonallal. Gyakran jelzik a kimenet típusát (általában nyitott vagy zárt), amely megfelel a félvezető tranzisztorok egyik változatának. A legtöbb áramköri opció normálisan zárt csoportot vagy mindkét típust jelzi ugyanabban a házban.
Ólom színkódolása
A gyakorlatban az induktivitás-érzékelők vezetékeinek jelölésére egy szabványos rendszert alkalmaznak, amelyet kivétel nélkül minden érzékeny eszköz gyártója betart. Mindazonáltal a telepítés előtt ajánlatos gondosan figyelni a csatlakozás polaritását, és feltétlenül ellenőrizze a termékekhez mellékelt utasításokat.
Valamennyi érzékelő házán színkódolt huzalrajz található, ha a méret lehetővé teszi.
A jelölés szokásos sorrendje:
- a kék (kék) mindig negatív teljesítménysínt jelent;
- a barna szín (barna) pozitív vezetőt jelöl;
- a fekete (fekete) megfelel az érzékelő kimenetének;
- A fehér kiegészítő kimenet vagy bemenet.
Az utolsó jelölés pontosítása érdekében ellenőrizni kell az adott eszközhöz csatolt utasítások adatait.
Érzékelő hibák
Az ellenőrzési rendszer által végzett leolvasási hiba jelentősen befolyásolja az érintés nélküli induktív érzékelő működését. Teljes értékét különféle indikátorok egyedi mérési hibáiból gyűjtik össze: elektromágneses, hőmérsékleti, hardveres, mágneses rugalmasság és még sok más.
Az elektromágneses hibát véletlenszerűen bekövetkező mennyiségként definiáljuk. A tekercsben külső mágneses mezők által indukált parazita EMF miatt jelenik meg. Gyártási környezetben ezt az alkatrészt 50 Hz-es működési frekvenciájú erőművek hozzák létre. A hőmérsékleti hiba az egyik legfontosabb mutató, mivel a legtöbb érzékelő csak egy bizonyos hőmérsékleti tartományban működik. Ebbe az osztályba tartozó készülékek tervezésénél figyelembe kell venni.
A mágneses rugalmasság hibáját az eszköz összeszerelése során bekövetkező magdeformációk instabilitásának jelzőjeként mutatják be, valamint ugyanazt a tényezőt, de annak működése során nyilvánulnak meg. A mágneses áramkör belső feszültségeinek instabilitása hibákhoz vezet a kimeneti jel feldolgozásában. A legérzékenyebb eszközben előforduló hiba a térszerkezetnek az érzékelő fémelemeinek deformációs együtthatójára gyakorolt hatása miatt jelenik meg. Ezenkívül teljes értékét jelentősen befolyásolja a szerkezet mozgó részeiben fellépő visszahatás és hézag.
A csatlakozókábel hibája a huzalmagjainak ellenállási értékének a hőmérsékleti tényezőtől függő eltéréseiből, valamint az idegen elektromágneses mezők és az EMF indukciójából származik. A nyúlásmérő hiba, mint véletlenszerű változó, az érzékelő tekercselemeinek (különösen tekercsének) gyártási minőségétől függ. Különböző üzemi körülmények között lehetséges a tekercs egyenáramú ellenállásának megváltoztatása, ami a kimeneti jel "lebegéséhez" vezet. Az öregedési hiba az érzékelő mozgó elemeinek kopása, valamint a mágneses áramkör elektromágneses tulajdonságainak változása miatt nyilvánul meg.
Ennek a paraméternek a valós értékét csak ultrapontos mérőműszerek segítségével lehet ellenőrizni. Ebben az esetben magának az érzékelőnek a kinematikai jellemzőit kell figyelembe venni. Az érzékeny elemek tervezésénél és gyártásánál ezt a lehetőséget előre figyelembe veszik a tervezés során.
Az induktív és kapacitív szenzorokat számos befolyásoló tényezővel rendelkező működési módok jellemzik, amelyeket az adott működési feltételek határoznak meg. Ezért döntő az érzékenység és az adott márkájú eszközhöz megfelelő kimeneti paraméterek megválasztása, amikor azt végálláskapcsolóként alkalmazzák.
