עקרון פעולה וחיבור חיישנים אינדוקטיביים

חיישן ההשראות ללא מגע ממוקם כחיישן המסוגל להגיב לחפצי מתכת שנתפסים בשדה האלקטרומגנטי שלו. הודות למאפיין זה של חיישני קירבה אינדוקטיביים, ניתן לעקוב אחר תנועת החלקים הנעים של הציוד ובמידת הצורך לכבות את המנוע של מנגנון ההנעה. כדי לזהות ולנתח שינויים בשדה המגנטי, מכניסים להרכבם יחידה אלקטרונית מיוחדת הנקראת בקר (משווה).

מכשיר ועקרון פעולה

חיישני מיקום אינדוקציה, בנוסף להשוואה אלקטרונית, מכילים את רכיבי החובה הבאים:

• מארז פלדה עם מחבר לחיבור כבל;
• אלמנט רגיש מובנה המתעד שינויים בשדה המגנטי נעשה בצורת ליבת פלדה עם סליל;
• מודול ממסר מנהלים;
• מחוון הפעלה על נורית הנורית.

לתכנון של דגמים שונים של חיישני מתכת עשויים להיות הבדלים מסוימים. הם אינם משפיעים על חיישן האינדוקציה עצמו, עקרון פעולתו אינו משתנה מכך.

בהתאם למכשיר המכשיר, מהות פעולתו מתוארת כדלקמן:

• הזזת החלק המתכתי של האובייקט הנשלט מוביל לשינוי ההשראות של האלמנט הרגיש של החיישן;
• הסטייה מוסברת על ידי עיוות השדה המגנטי שלו, שגורם לשינוי בפרמטרים של המעגל החשמלי והפעלתו (נורית הנורית נדלקת);
• לאחר מכן, המודול האלקטרוני מופעל ושולח אות למכשיר הביצוע;
• כאשר מתקבל דחף על חריגה מהגבול המותר על ידי תנועה, צומת הפלט (ממסר) מנתק את הציוד המפוקח מהרשת.

לכל דגם יש רגישות תנועה משלו - קיזוז פער. עבור דגימות שונות, פרמטר זה נע בין 1 מיקרון ל -20 מילימטר.

פרמטרים של חיישנים אינדוקטיביים

בנוסף לטווח התגובה או לרגישות, חיישן אינדוקטיבי מאופיין במדדי הביצוע הבאים:

• גודל (קוטר) חוט הנחיתה, לדוגמאות שונות, תוך לקיחת ערכים בין 8 ל -30 מ"מ.
• מתח אספקה ​​מדורג בטמפרטורה של פלוס 20 מעלות, עד 90 וולט DC ועד 230 וולט - זרמי זרם חילופין.
• אורך גוף כולל - ערכו תלוי במתח ההפעלה.

המדד האחרון עבור דגימות שונות יכול להשתנות באופן משמעותי.

עבור האזור הרגיש או הפעיל של המכשיר, מוצג פרמטר אחר המכונה מגבלת התגובה המובטחת. הגבול התחתון שלו הוא אפס, והחלק העליון הוא 80 אחוז מהערך הנקוב. מחוון זה נקרא לפעמים גורם תיקון מרווח העבודה.

אינדיקטור לא פחות חשוב לפונקציונליות של מכשיר רגיש הוא מספר החוטים המחברים במחבר. בדרך כלל יש שניים או שלושה מהם: שני אספקה ​​ואחד להפעלת המעגל. עם זאת, אפשרויות חיבור אפשריות לסידורן של ארבע או חמש נקודות מגע. דוגמאות דומות, בנוסף לשני מוליכי אספקה, מכילות שתי יציאות לעומס. במקרה זה, המוליך החמישי משמש לבחירת מצב ההפעלה של המכשיר עצמו.

סוגי יציאות ושיטות חיבור

כדי להעריך את פעולתו של מכשיר רגיש, מוצג מאפיין מיוחד המוערך על ידי מצב הקוטביות של פרמטרי הפלט שלו. בהתאם לייעוד המקובל של אלמנטים מוליכים למחצה (טרנזיסטורים) הכלולים במעגל האלקטרוני של החיישן, יציאות אלה נקראות "PNP" ו- "NPN".

ההבדל בין שמות אלה הוא שהם מציינים קוטביות (קטבים) שונים של אספקת החשמל של מכשירים רגישים. טרנזיסטורי PNP מחליפים את התפוקה החיובית שלו ו- NPN - שלילי. העומס של מעגלי הפלט הוא לרוב המיקרו-מעבד הבקרה.

בהתאם לתכנית הבקרה של הבקר, חיישני אינדוקציה מוגדרים כ- HO (פתוח בדרך כלל) או HZ - עם קלט סגור בדרך כלל.

אפשרות הטרנזיסטור NPN היא הדרך הנפוצה ביותר להפעיל את החיישן, שכן המעגלים הסטנדרטיים הופכים את החוט השלילי למשותף לכל הרכיבים. במקרה זה, הקלטים של המיקרו-מעבדים והתקני ניטור אחרים מופעלים במתח חיובי.

סימון חיבור

בתרשימים סכימטיים, חיישני אינדוקציה מסומנים בדרך כלל כמעוין או ריבוע שבתוכו שני קווים אנכיים. לעתים קרובות הם גם מציינים את סוג הפלט (בדרך כלל פתוח או סגור), המתאים לאחד מסוגי הטרנזיסטורים של מוליכים למחצה. רוב אפשרויות המעגל מצביעות על קבוצה סגורה בדרך כלל או על שני הסוגים באותו בית.

קידוד צבעי עופרת

בפועל, משתמשים במערכת סטנדרטית של סימון מוליכים של חיישני השראות, שעליה מקפידים כל יצרני המכשירים הרגישים ללא יוצא מן הכלל. עם זאת, לפני התקנתם, מומלץ להקפיד על קוטביות החיבור ולהקפיד לבדוק את ההוראות המצורפות למוצרים.

לכל החיישנים ציור חוט מקודד בצבע על בתיו, אם הגודל מאפשר זאת.

סדר ייעוד סטנדרטי:

• כחול (כחול) פירושו תמיד מעקה כוח שלילי;
• צבע חום (חום) מציין מוליך חיובי;
• שחור (שחור) תואם את פלט החיישן;
• לבן הוא פלט או קלט עזר.

כדי להבהיר את ייעוד הסימון האחרון, יש לבדוק זאת מול נתוני ההוראות המצורפות למכשיר הספציפי.

שגיאות בחיישן

השגיאה בביצוע קריאות על ידי מערכת הבקרה משפיעה באופן משמעותי על פעולת החיישן האינדוקטיבי. הערך הכולל שלו נאסף משגיאות מדידה בודדות עבור אינדיקטורים שונים: אלקטרומגנטית, טמפרטורה, חומרה, גמישות מגנטית ורבים אחרים.

שגיאה אלקטרומגנטית מוגדרת ככמות המתרחשת באופן אקראי. זה נראה בגלל EMF טפילי המושרה בסליל על ידי שדות מגנטיים חיצוניים. בסביבת ייצור, רכיב זה נוצר על ידי ציוד כוח בתדירות הפעלה של 50 הרץ. שגיאת טמפרטורה היא אחד המדדים החשובים ביותר, מכיוון שרוב החיישנים יכולים לעבוד רק בטמפרטורה מסוימת. יש לקחת זאת בחשבון בעת ​​תכנון מכשירים ממעמד זה.

שגיאת האלסטיות המגנטית מוצגת כמדד לחוסר היציבות של דפורמציות הליבה המתרחשות במהלך הרכבת המכשיר, כמו גם אותו גורם, אך מתבטאת במהלך פעולתו. חוסר היציבות של המתחים הפנימיים במעגל המגנטי מוביל לשגיאות בעיבוד אות הפלט. השגיאה המתרחשת במכשיר הרגיש ביותר מופיעה בשל השפעת מבנה השדה על מקדם העיוות של אלמנטים המתכתיים של החיישן. בנוסף, ערכו הכולל מושפע באופן משמעותי מהתגובות החוזרות ומרווחים בחלקים הנעים של המבנה.

השגיאה של כבל החיבור נלקחת מהסטיות של ערך ההתנגדות של ליבות החוט שלו בהתאם לגורם הטמפרטורה, כמו גם מההשראה של שדות אלקטרומגנטיים זרים ו- EMF. שגיאת מד המתח כמשתנה אקראי תלויה באיכות הייצור של האלמנטים המתפתלים של החיישן (במיוחד סליליו). בתנאי הפעלה שונים, אפשרי שינוי בהתנגדות DC של הפיתול, המוביל ל"רחף "של אות הפלט. שגיאת ההזדקנות באה לידי ביטוי בגלל שחיקת האלמנטים הנעים של החיישן, כמו גם שינויים בתכונות האלקטרומגנטיות של המעגל המגנטי.

ניתן לבדוק את הערך האמיתי של פרמטר זה רק בעזרת מכשירי מדידה מדויקים במיוחד. במקרה זה, יש לקחת בחשבון את התכונות הקינמטיות של החיישן עצמו. בעת תכנון וייצור אלמנטים רגישים, אפשרות זו נלקחת בחשבון מראש בתכנונם.

חיישנים אינדוקטיביים וקיבוליים מאופיינים במצבי פעולה עם גורמי השפעה רבים הנקבעים על פי תנאי הפעלה ספציפיים. לכן בחירת הרגישות ומערכת פרמטרי הפלט המתאימים למותג מכשיר נתון מכריעה כאשר משתמשים בו כמתג הגבלה.