Temassız endüktans sensörü, elektromanyetik alanına yakalanan metal nesnelere tepki verebilen bir sensör olarak konumlandırılmıştır. Endüktif yaklaşım sensörlerinin bu özelliği sayesinde, ekipmanın hareketli parçalarının hareketini izlemek ve gerekirse tahrik mekanizmasının motorunu kapatmak mümkündür. Manyetik alandaki değişiklikleri tanımak ve analiz etmek için, bileşimlerine denetleyici (karşılaştırıcı) adı verilen özel bir elektronik birim eklenir.
Cihaz ve çalışma prensibi
Elektronik karşılaştırıcıya ek olarak endüksiyon konum sensörleri aşağıdaki zorunlu bileşenleri içerir:
- bağlantı kablosu için konektörlü çelik kasa;
- manyetik alandaki değişiklikleri kaydeden yerleşik bir hassas eleman, bobinli bir çelik çekirdek şeklinde yapılır;
- yönetici röle modülü;
- LED'deki aktivasyon göstergesi.
Farklı metal sensör modellerinin tasarımında bazı farklılıklar olabilir. İndüksiyon sensörünün kendisini etkilemezler, çalışma prensibi bundan değişmez.
Cihaz cihazına göre, çalışmasının özü şu şekilde açıklanmaktadır:
- kontrol edilen nesnenin metal kısmının hareket ettirilmesi, sensörün hassas elemanının endüktansında bir değişikliğe yol açar;
- sapma, elektrik devresinin parametrelerinde ve aktivasyonunda bir değişiklikle sonuçlanan manyetik alanının bozulması ile açıklanır (LED yanar);
- bundan sonra elektronik modül tetiklenir ve yürütme cihazına bir sinyal gönderir;
- hareketle izin verilen sınırın aşılmasıyla ilgili bir darbe alındığında, çıkış (röle) düğümü, izlenen ekipmanı ağdan ayırır.
Her modelin kendi hareket hassasiyeti - offset boşluğu vardır. Farklı numuneler için bu parametre 1 mikron ile 20 milimetre arasında değişir.
Endüktif sensör parametreleri
Tepki aralığına veya hassasiyete ek olarak, endüktif bir sensör aşağıdaki performans göstergeleriyle karakterize edilir:
- Çeşitli numuneler için iniş ipliğinin boyutu (çapı), 8 ila 30 mm arasında değerler alır.
- Artı 20 derecelik bir sıcaklıkta, 90 Volt DC'ye kadar ve 230 Volt'a kadar - AC akımlarda nominal besleme voltajı.
- Toplam vücut uzunluğu - değeri çalışma voltajına bağlıdır.
Farklı numuneler için ikinci gösterge önemli ölçüde değişebilir.
Cihazın hassas veya aktif bölgesi için garantili yanıt limiti adı verilen başka bir parametre girilir. Alt limiti sıfır, üst limiti nominal değerin yüzde 80'idir. Bu göstergeye bazen çalışma boşluğu düzeltme faktörü denir.
Hassas bir cihazın işlevselliğinin eşit derecede önemli bir göstergesi, konektördeki bağlantı tellerinin sayısıdır. Genellikle iki veya üç tane vardır: iki besleme ve bir devreyi etkinleştirmek için. Ancak dört veya beş kontak noktasının kullanıldığı düzenlemede bağlantı seçenekleri mümkündür. Benzer örnekler, iki besleme iletkenine ek olarak, yüke iki çıkış içerir. Bu durumda, cihazın kendisinin çalışma modunu seçmek için beşinci iletken kullanılır.
Çıkış türleri ve bağlantı yöntemleri
Hassas bir cihazın hareketini değerlendirmek için, çıkış parametrelerinin polaritesinin durumu ile değerlendirilen özel bir karakteristik tanıtılır. Sensörün elektronik devresinde bulunan yarı iletken elemanların (transistörler) genel kabul görmüş tanımına göre, bu çıkışlara "PNP" ve "NPN" denir.
Bu isimler arasındaki fark, hassas cihazların güç kaynağının farklı kutuplarını (kutuplarını) belirtmeleridir. PNP transistörleri pozitif çıkışını ve NPN - negatifini değiştirir. Çıkış devrelerinin yükü çoğunlukla kontrol mikroişlemcisidir.
Kontrolörün kontrol şemasına bağlı olarak, endüktif sensörler, normalde kapalı bir girişle HO (normalde açık) veya HZ olarak adlandırılır.
Standart devre, negatif kabloyu tüm bileşenler için ortak hale getirdiğinden, NPN transistör seçeneği, sensörü açmanın en yaygın yoludur. Bu durumda mikroişlemcilerin ve diğer izleme cihazlarının girişleri pozitif voltaj ile etkinleştirilir.
Bağlantı işareti
Şematik diyagramlarda, endüktif sensörler genellikle içinde iki dikey çizgi bulunan bir eşkenar dörtgen veya kare olarak gösterilir. Genellikle, yarı iletken transistör tiplerinden birine karşılık gelen çıkış tipini (normalde açık veya kapalı) da gösterirler. Çoğu devre seçeneği, aynı muhafazada normalde kapalı bir grup veya her iki türü belirtir.
Kurşun renk kodlaması
Uygulamada, istisnasız tüm hassas cihaz üreticileri tarafından uygulanan endüktans sensörlerinin uçlarını işaretlemek için standart bir sistem kullanılır. Yine de, bunları kurmadan önce bağlantının polaritesini dikkatlice gözlemlemeniz ve ürünlerle birlikte verilen talimatları kontrol ettiğinizden emin olmanız önerilir.
Boyut izin veriyorsa, tüm sensörlerin gövdelerinde renk kodlu bir tel çizimi vardır.
Standart atama sırası:
- mavi (Mavi) her zaman negatif güç rayı anlamına gelir;
- kahverengi renk (Kahverengi) pozitif bir iletkeni belirtir;
- siyah (Siyah) sensör çıkışına karşılık gelir;
- Beyaz, yardımcı bir çıkış veya giriştir.
Son işaretlemeyi netleştirmek için, belirli cihaza eklenmiş talimatların verileriyle kontrol edilmelidir.
Sensör hataları
Kontrol sistemi tarafından okuma alma hatası, temassız endüktif sensörün çalışmasını önemli ölçüde etkiler. Toplam değeri, çeşitli göstergeler için bireysel ölçüm hatalarından toplanır: elektromanyetik, sıcaklık, donanım, manyetik esneklik ve diğerleri.
Elektromanyetik hata, rastgele oluşan bir miktar olarak tanımlanır. Harici manyetik alanlar tarafından bobinde indüklenen parazitik bir EMF nedeniyle ortaya çıkar. Bir üretim ortamında bu bileşen, 50 Hertz çalışma frekansına sahip güç ekipmanı tarafından oluşturulur. Çoğu sensör yalnızca belirli bir sıcaklık aralığında çalışabildiğinden, sıcaklık hatası en önemli göstergelerden biridir. Bu sınıftaki cihazlar tasarlanırken dikkate alınmalıdır.
Manyetik esneklik hatası, aynı faktörün yanı sıra, cihazın montajı sırasında meydana gelen çekirdek deformasyonlarının kararsızlığının bir göstergesi olarak ortaya çıkar, ancak çalışması sırasında kendini gösterir. Manyetik devredeki dahili voltajların kararsızlığı, çıkış sinyalinin işlenmesinde hatalara yol açar. En hassas cihazda ortaya çıkan hata, alan yapısının sensörün metal elemanlarının deformasyon katsayısı üzerindeki etkisinden kaynaklanmaktadır. Ek olarak, toplam değeri, yapının hareketli kısımlarındaki boşluklardan ve boşluklardan önemli ölçüde etkilenir.
Bağlantı kablosunun hatası, sıcaklık faktörüne bağlı olarak tel çekirdeklerinin direnç değerindeki sapmaların yanı sıra yabancı elektromanyetik alanların ve EMF'nin indüksiyonundan alınır. Rastgele bir değişken olarak gerinim ölçer hatası, sensörün sargı elemanlarının (özellikle bobinlerinin) üretim kalitesine bağlıdır. Çeşitli çalışma koşulları altında, sargının DC direncinde bir değişiklik mümkündür ve bu da çıkış sinyalinin "yüzmesine" yol açar. Yaşlanma hatası, sensörün hareketli elemanlarının aşınmasının yanı sıra manyetik devrenin elektromanyetik özelliklerindeki değişiklikler nedeniyle kendini gösterir.
Bu parametrenin gerçek değerini ancak ultra hassas ölçüm cihazları yardımıyla kontrol etmek mümkündür. Bu durumda, sensörün kendisinin kinematik özellikleri dikkate alınmalıdır. Hassas elemanlar tasarlanırken ve üretilirken, tasarımında bu olasılık önceden dikkate alınır.
Endüktif ve kapasitif sensörler, belirli çalışma koşulları tarafından belirlenen birçok etki faktörüne sahip çalışma modları ile karakterize edilir. Bu nedenle, belirli bir cihaz markasına uygun hassasiyet seçimi ve bir dizi çıkış parametresi, onu bir limit anahtarı olarak kullanırken belirleyicidir.
