«Принцип работы индуктивных датчиков?» — Яндекс.Кью
Чтобы понять принцип работы индуктивного датчика, разберём его составляющие.
Состоит индуктивный датчик:
1. Электромагнитная система → 2. Генератор → 3. Демодулятор → 4. Пороговое устройство → 5. Выходной усилитель
1 – электромагнитная система.
Её также называют чувствительным элементом датчика. Электромагнитная система является частью генератора.
Она представляет собой катушку индуктивности, помещенную в магнитопровод. Чаще всего это круглая ферритовая чашка. Чашки в зависимости от габаритов датчика могут иметь диаметр от 3,3 мм до 150 мм.
С внешней стороны ферритовый сердечник закрыт диэлектрическим колпачком. Его торцевая часть называется чувствительной поверхностью.
Область перед чувствительной поверхностью является зоной чувствительности датчика. Там сконцентрировано магнитное поле. Оно распространяется примерно на половину диаметра датчика.
2 — генератор.
Это та часть электронной схемы датчика, которая вырабатывает электрические колебания. Генератор формирует переменное электромагнитное поле, в сечении напоминающее букву М.
Катушка индуктивности и конденсатор (устройство для накопления заряда и энергии электрического поля) образуют колебательный контур. Генератор вырабатывает незатухающие синусоидальные колебания. При попадании металлического объекта в зону чувствительности датчика в нём образуются вихревые токи. Они создают встречный магнитный поток, демпфирующий колебания контура. Другими словами, происходит затухание электромагнитных колебаний, уменьшается их амплитуда. Чем ближе металлический объект к чувствительной поверхности датчика и чем больше его размер, тем сильнее затухание.
3 — демодулятор или детектор, он же выпрямитель.
Преобразует изменение высокочастотных колебаний генератора в изменение постоянного напряжения.
4 — пороговое устройство сравнивает переданное демодулятором напряжение с заранее установленным порогом срабатывания.
При достижении порога формируется логический сигнал «0 или 1» (т. е. «выключение / или включение»). Таким образом, пороговое устройство преобразует аналоговый сигнал детектора в «цифровой»выходной, его ещё называют дискретным.
В качестве порогового устройства используются как транзисторные, так и микросхемные варианты компараторов и триггеров Шмитта.
Особенностью порогового устройства является то, что пороги переключения из «0» в «1» и из «1» в «0» не совпадают. Это делается преднамеренно для повышения помехоустойчивости датчика. Данное свойство называют гистерезисом.
5 — выходной усилитель увеличивает мощность выходного сигнала до необходимого значения для передачи последующим устройствам.
Выходной усилитель часто называют выходным ключом, так как он оперирует логическими значениями 0 и 1.
В качестве выходного ключа могут использоваться транзисторы разных типов, тиристоры (симисторы), реле электромагнитные, реле твердотельные, оптроны, специализированные микросхемы (интеллектуальные ключи).
Электромагнитная система, генератор, демодулятор, пороговое устройство и выходной усилитель являются основой индуктивных датчиков.
Подытожим:
Принцип действия индуктивного датчика основан на изменении параметров электромагнитного поля при вхождении металлического объекта в зону чувствительности. Эти изменения фиксируются электронной схемой датчика и изменяют его состояние. В результате этого происходит коммутация выходных цепей: размыкание нормально замкнутого, замыкание нормально разомкнутого или переключение контактов.
Цель и принцип работы индуктивных датчиков
Цель и принцип работы индуктивных датчиков (на фото: Omron 5 мм 6-36 В постоянного тока индуктивный датчик приближения PNP NC)
Индуктивные датчики используют токи, индуцированные магнитными полями для обнаружения соседних металлических объектов. Индуктивный датчик использует катушку (индуктор) для генерации высокочастотного магнитного поля, как показано на рисунке 1 ниже. Если есть металлический объект вблизи изменяющегося магнитного поля, в нем будет протекать ток.
Этот результирующий ток создает новое магнитное поле, которое противостоит исходному магнитному полю. Чистый эффект заключается в том, что он изменяет индуктивность катушки в индуктивном датчике.
Измеряя индуктивность, датчик может определить, когда рядом был металлик.
Эти датчики обнаруживают любые металлы, когда часто используются многочисленные типы металлических многократных датчиков.
Рисунок 1 — Индуктивный датчик приближения
Примечание: они работают, настраивая высокочастотное поле. Если мишень приближается к полю, это вызовет вихревые токи. Эти токи потребляют энергию из-за сопротивления, поэтому энергия в поле теряется, и амплитуда сигнала уменьшается. Детектор проверяет зарегистрированную величину, чтобы определить, когда она достаточно уменьшилась для переключения.
Датчики могут обнаруживать объекты на расстоянии нескольких сантиметров от конца. Но направление к объекту может быть произвольным, как показано на рисунке 2 ниже.
Рисунок 2 — Экранированные и неэкранированные датчики
Магнитное поле неэкранированного датчика покрывает больший объем вокруг головки катушки. Добавляя щит (металлическая рубашка вокруг боковых сторон катушки), магнитное поле становится меньше, но также более направлено. Щиты будут часто доступны для индуктивных датчиков, чтобы улучшить их направленность и точность.
Ссылка: Автоматизация производственных систем с ПЛК — Хью Джек
Связанные электрические направляющие и изделия
Индуктивные датчики приближения | SICK
Индуктивные датчики приближения | SICK
IMM: индуктивные миниатюрные датчики
Миниатюризация на высочайшем уровне
Благодаря небольшим размерам, незначительному весу, а также точному и быстрому переключению датчики IMM идеально подходят для высокодинамичных и быстрых процессов. Другими отличительными чертами этих миниатюрных датчиков являются трёхкратное расстояние срабатывания, встроенное вспомогательное настроечное устройство и интерфейс IO-Link 1.1.
Выбор изделия
IMI: Прочные цельнометаллические датчики
Твердые, тверже, самые твердые.
Цельнометаллические датчики IMI от SICK в закрытых корпусах из нержавеющей стали были разработаны для сложных случаев применения с высокими механическими и химическими нагрузками. Большие расстояния срабатывания и связь через интерфейс IO-Link обеспечивают высокую стабильность процессов и эксплуатационную готовность оборудования.
Выбор изделия
IMS: прочность для мобильных технологических машин
Максимальное время работы Вашей машины
Индуктивные датчики приближения IMS с сертификатом соответствия типа Е1 оптимально подходят для использования в мобильных технологических машинах и в любых погодных условиях: защита от сброса нагрузки, высокая электромагнитная совместимость, большой диапазон напряжения и температуры, исключительная прочность и герметичность.
Выбор изделия
Датчики с тройным расстоянием срабатывания
Стабильные процессы и высокая степень готовности оборудования благодаря 3хSn
Благодаря трёхкратному расстоянию срабатывания даже небольшие размеры достигают экстремальных диапазонов сканирования в несколько сантиметров. Это позволяет сэкономить место в вашей машине и снизить риск механического повреждения из-за большего расстояния до обнаруживаемого объекта. Результатом является высокая эксплуатационная готовность оборудования.
Выбор изделия
Индуктивный аварийный выключатель
Контроль безопасного положения до PL е
Для контроля безопасного положения, например, в автоматически управляемых транспортных средствах, компактные индуктивные защитные выключатели от SICK играют решающую роль. Они не только миниатюрные и универсальные, но и работают бесконтактно и поэтому имеют особенно малый износ.
Выбор изделия
Индуктивные датчики приближения
Готов для решения любых задач. в любой окружающей среде.
Индуктивные датчики приближения от SICK регистрируют, считают или позиционируют металлические предметы с максимальной точностью и надёжностью — практически без износа и независимо от воздействий окружающей среды.
Они впечатляют своей точностью и максимальной эксплуатационной готовностью на протяжении длительного срока службы.
подробнее
IMA: аналоговые датчики
Пополнение в семействе изделий
Аналоговые индуктивные датчики приближения IMA прекрасно подходят для экономичного и надёжного контроля маршрутов передвижения и положения объектов.
Наряду с вариантами с трёхкратным расстоянием срабатывания до 40 мм теперь доступны и варианты с однократным расстоянием срабатывания до 15 мм.
Выбор изделия
Smart Sensors
Поставщики информации для Индустрии 4.0
Smart Sensors генерируют и принимают данные и информацию, которые выходят за рамки классических сигналов переключения или измеренных параметров процесса. Благодаря этому, они обеспечивают значительное повышение эффективности, дают большую гибкость и улучшенную надёжность планирования для профилактического обслуживания оборудования.
подробнее
Quick Filter
Filter
Цилиндрический с резьбой
Прямоугольный корпус (Ш x В x Г)
Цилиндрический, гладкий
Материал корпуса
Специальные случаи применения
Особые свойства
Фильтровать по:
Расстояние срабатывания, макс.
—
0 … 1 mm
(3)
1 … 2 mm
(10)
2 … 4 mm
(17)
4 … 8 mm
(14)
8 … 10 mm
(5)
10 … 20 mm
(12)
20 … 60 mm
(5)
Применить фильтр
Коммуникационный интерфейс, детальное описание
—
IO-Link V1.0
(3)
IO-Link V1.1
(1)
COM2 (38,4 kBaud)
(1)
Применить фильтр
Температура окружающей среды работа до
—
60 °C
(1)
70 °C
(9)
75 °C
(8)
80 °C
(5)
85 °C
(5)
90 °C
(2)
95 °C
(2)
100 °C
(4)
120 °C
(1)
Применить фильтр
Вид подключения
—
Кабель
(16)
Кабельный ввод
(2)
Кабель с разъемом
(10)
Кабель с разъемом и гайкой с накаткой
(4)
Разъем
(20)
Применить фильтр
23 результатов:
Результаты 1 — 8 из 23
Компактные прямоугольные исполнения для применения в тяжелых условиях окружающей среды
- Размеры: 40 x 40 мм
- Увеличенное расстояние срабатывания: от 20 до 40 мм
- Электрическое исполнение: пост. ток, 3-/4-проводное
- Степень защиты: IP 68, IP 69K
- Диапазон температур: от –25 до 85 °C
- Пластмассовый корпус
- Система монтажа «замок с защелкой»
- Головка датчика, поворачивается в пяти направлениях
Простой и надёжный контроль положения до PL d
- Прямоугольная конструкция: 12 мм x 26 мм x 40 мм
- Область срабатывания: 4 мм
- Два выхода безопасности устройства переключения выходного сигнала.
- Класс защиты корпуса: IP67
- Диапазон температур: –25 … +70 °C
- Прочный корпус VISTAL®
- Максимальный уровень производительности PL d (EN ISO 13849)
- Варианты подключения: штекер M8, кабель или кабель со штекером M12
Простой и надёжный контроль положения до PL d
- Типоразмеры от M12 до M30
- Увеличенные области срабатывания: 4 — 15 мм
- Два выхода безопасности устройства переключения выходного сигнала.
- Класс защиты корпуса: IP67
- Диапазон температур: –25 … +70 °C
- Корпус из никелированной латуни, активная поверхность из пластмассы
- Максимальный уровень производительности PL d (EN ISO 13849)
- Варианты подключения: штекер M12, кабель или кабель со штекером M12
Датчики с коэффициентом понижения 1 для применения в сварке
- Конструкции: от M8 до M30, 40 x 40 мм и 80 x 80 мм
- Увеличенное расстояние срабатывания: до 75 мм
- Электрическое исполнение: пост. ток, 3-/4-проводное
- Класс защиты корпуса: IP68
- Диапазон температур: от –30 °C до + 85 °C
- Покрытие из политетрафторэтилена для метрических исполнений
- Коэффициент понижения 1 на всех металлах
Надёжные датчики для использования в мобильных машинах
- Размеры резьбы: от М12 до М30
- Большие расстояния срабатывания: от 4 до 20 мм
- Электрическое исполнение: пост. ток, 3-проводное
- Класс защиты: IP68, IP69K
- Температура окружающей среды: от –40 °C до + 100 °C
- Прочный корпус из нержавеющей стали, активная поверхность из пластмассы
- Защита от падения нагрузки и высокая электромагнитная совместимость 100 В/м
- Сертификат соответствия E1
- Типоразмеры от M8 до M30
- Увеличенное расстояние срабатывания: от 2 до 20 мм
- Электрическое исполнение: пост. ток, 3-/4-проводное
- Степень защиты: IP 68, IP 69K
- Диапазон температур: от −40 до 100 °C
- Безопасный для пищевых продуктов корпус из нержавеющей стали, активная поверхность из пластмассы
- Визуальная сигнализация при настройке, IO-Link-ready
- Стойкость к моющим средствам, сертификат Ecolab
Прочные цельнометаллические датчики для применения в вариантах с повышенными требованиями
- Типоразмеры от M8 до M30
- Большие расстояния срабатывания: от 2 до 40 мм
- Класс защиты: IP68, IP69K
- Диапазон температур: от –25 °C до +85 °C
- На выбор, прочный или пригодный для использования в пищевой промышленности корпус, полностью изготовленный из нержавеющей стали
- IO-Link и средство визуальной настройки
- Стойкость к маслам, смазочно-охлаждающим жидкостям и чистящим средствам
Экономический стандарт для применения в промышленных условиях
- Типоразмеры от M8 до M30
- Увеличенное расстояние срабатывания: от 1,5 до 38 мм
- Электрическое исполнение: пост. ток, 3-/4-проводное, пост. ток: 2-проводное
- Степень защиты: IP 67
- Диапазон температур: от –25 до 75 °C
- Корпус из никелированной латуни, активная поверхность из пластмассы
Результаты 1 — 8 из 23
Преимущества
Надежные, высокопроизводительные, прочные. индуктивные датчики приближения фирмы «SICK»
Миллионы индуктивных датчиков приближения используются практически в любой отрасли промышленности. Они распознают металлические объекты бесконтактным способом. Индуктивные датчики — чрезвычайно надежные устройства с долгим сроком службы. Благодаря применению современной технологии ASIC, датчики фирмы «SICK» обеспечивают максимальную точность и надежность. Идет ли речь о датчиках цилиндрической или прямоугольной формы, с одинарным, двойным или тройным расстоянием срабатывания или о специальных датчиках для работы во взрывоопасных зонах — фирма «SICK» всегда предлагает подходящие решения, отвечающие поставленным требованиям. Тем самым, отраслевые и индивидуальные задачи автоматизации становятся интеллигентными и надежными.
Широкий выбор
Маленький или большой, цилиндрический или квадратный: широкая гамма индуктивных датчиков приближения предлагает подходящий датчик для любого случая применения. Выбирайте из большого числа различных конструктивных форм и материалов, таких как нержавеющая сталь, VISTAL®, металл, пластмасса или с тефлоновым покрытием (PTFE). В области электроустановок и технике электрических соединений в Вашем распоряжении находятся различные варианты для использования в промышленном секторе. И если среди них все-таки не окажется подходящего Вам датчика, фирма «SICK» — даже при специфических пожеланиях заказчика — быстро и несложно предложит Вам датчики, изготовленные по Вашему специальному заказу.
Надёжное обнаружение в любых условиях эксплуатации
Индуктивные датчики приближения от SICK всегда работают надёжно независимо от сложности условий эксплуатации. Они обеспечивают надёжные результаты обнаружения даже в самых жёстких условиях. Благодаря чрезвычайно прочной конструкции они стойко переносят высокие механические нагрузки от ударов или вибраций, а также устойчивы к электромагнитным помехам. Будь то пыль, грязь, экстремальные температуры или изменение температуры, влажная и мокрая среда или контакт с химикатами, такими как чистящие средства: датчикам от SICK можно доверять.
Прецизионные, высокопроизводительные и удобные для коммуникации
Благодаря новейшей технологии SICK-ASIC процессы с неисправностями и ошибками относятся к далекому прошлому. Датчики с этой технологией обладают гораздо лучшими характеристиками, чем когда-либо прежде. Все равно, о каком расстоянии срабатывания идет речь: от однократного до четырехкратного, индуктивные датчики приближения фирмы «SICK» с наивысшей точностью и надежно обнаруживают объекты. Как бы то ни было, фирма «SICK» ежедневно движется дальше в направлении будущего. Расширенные возможности диагностики, а также коммуникация через IO-Link 1. 1 превращают датчики в надежные поставщики данных для «Индустрии 4.0». Благодаря интеллигентной сенсорной технике комплексные постановки задач, которые до сих пор решались в системе управления, теперь могут просто решаться непосредственно в датчике. Это упрощает профилактическое техническое обслуживание и сокращает время простоев.
Загрузки
Пожалуйста, подождите…
Ваш запрос обрабатывается, это может занять несколько секунд.
Индуктивные бесконтактные датчики — неконтактные переключатели
Индуктивный бесконтактный датчик используется для определения наличия или контроля положения
металлических объектов или
объектов, имеющих металлические части. Индуктивные датчики не реагируют на другие материалы. При
появлении в зоне
срабатывания металлического объекта индуктивный датчик замыкает или размыкает цепь. Поставляемые
индуктивные датчики
могут быть нормально замкнутыми или нормально разомкнутыми.
Принцип действия бесконтактного индуктивного датчика базируется на изменении магнитного поля,
создаваемого встроенной в
датчик катушкой индуктивности при попадании в его активную зону металлического объекта.
Бесконтактные индуктивные датчики имеют в своей конструкции LC-генератор, который создает переменное
магнитное поле. При
внесении в это поле металлического объекта в нем возникают вихревые токи, которые вызывают изменение
амплитуды колебаний
генератора. Вырабатываемый аналоговый сигнал зависит от расстояния между чувствительной поверхностью
индуктивного
датчика и металлическим объектом. Для подачи выходного сигнала в датчике используется триггер, который
преобразует
аналоговый сигнал в логический.
Под заказ возможно утопленное исполнение датчиков.
Тип NPN, нормально разомкнутые
Расстояние срабатывания индуктивного датчика зависит от формы и размеров объекта, а также от
материала
объекта.
Максимальное расстояние срабатывания обеспечивается при железном объекте. Использование других
металлов уменьшает
расстояние срабатывания (см. схему).
При уменьшении размеров объекта менее стандартного, расстояние срабатывания уменьшается.
Индуктивные датчики приближения. Принцип работы ,виды, применение.
Речь пойдёт об индуктивных датчиках приближения, широко применяемых в автоматизированных системах управления. Это бесконтактные датчики ,предназначенные для контроля положения или наличия объектов из металлов. К другим материалам датчики не чувствительны. Принцип действия основан на изменении параметров магнитного поля, создаваемого катушкой индуктивности внутри датчика. На рисунке изображён пример внутреннего устройства индуктивного датчика. Направление производства индуктивных датчиков очень хорошо развито. По конструкции они бывают и круглые, и квадратные, и прямоугольные, и других форм. По материалам, из которых изготовлен датчик, это бывает и пластиковые, и металлические с пластиковым торцом, закрывающим чувствительный элемент, цельный металлический для жёстких условий эксплуатации при высоких температурах и давлениях.
По избирательности, датчики определяют наличие любых металлов, например, есть избирательные к определённым видам металлов, например либо к меди, либо к стали.
Существуют индуктивные датчики, определяющие дистанцию до металлического объекта. По выходным сигналам большой выбор от типовых pnp или npn выходов, бывают двухпроводные индуктивные датчики Namur, в том числе и взрывозащищённые, есть масса датчиков, настраиваемых через определённые цифровые интерфейсы. Мы более подробно рассмотрим самые распространённые типовые индуктивные датчики. Индуктивные датчики определяют наличие любого металла не определённом расстоянии, и имеют дискретный, «нормально открытый», pnp выход : если есть металл в зоне чувствительности, он выдаёт сигнал 24Вольта, если металла нет в зоне чувствительности, он выдаёт 0 Вольт.
Самым важным параметром индуктивного датчика является номинальное расстояние переключения., т.е. это теоретическая величина, не учитывающая коэффициент редукции. Многие инженеры ошибочно принимают номинальное расстояние переключения как расстояние, при котором датчик сработает при любом металле, любого размера и толщины. Это не так! Номинальное расстояние переключения, указанного в технических данных на датчик, — это только базовая величина, к которой необходимо применить поправочный коэффициент, который зависит от типа и размеров металла, наличие которых должен определить датчик. Приведём постой пример поправочных коэффициентов для индуктивного датчика, у которого номинальное расстояние срабатывания, исходя из технических данных – это 4 мм. Теперь про поправочные коэффициенты. Если датчик должен определять из стали, то поправочный коэффициент (коэффициент редукции) равен 1, т.е. датчик сработает если мы поднесём материал на расстояние 4 мм. Если у нас материал из нержавеющей стали, который мы определяем датчиком, то поправочный коэффициент, или коэффициент редукции равен 0,9, т.е. расстояние срабатывания данного датчика на металл 3,6 мм. Если мы будем подносить к датчику объекты из латуни, то коэффициент редукции, или поправочный коэффициент 0,6 и расстояние срабатывания уже 2,4. Если мы будем подносить алюминий или медь, то поправочный коэффициент 0,5 и соответственно расстояние срабатывания 2 мм. Как видите, разброс расстояния срабатывания очень большой, и его ни в коем случае нельзя не учитывать. Существуют датчики, где электроника компенсирует различные типы металлов и коэффициент редукции равен 1.
Теперь про наиболее распространённые исполнения датчиков. Датчики могут иметь различный диаметр. Чем больше диаметр датчика, тем больше дистанция срабатывания датчика. Датчик может иметь исполнение либо выступающее, либо заподлицовое, где нет выступающей пластиковой части. Понятно, что такое исполнение более механически защищённое, но из — за металла вокруг катушки индуктивности, номинальное расстояние срабатывания для такого типа датчиков значительно меньше, чем у датчика с выступающей пластиковой частью.
Датчики имеют разную степень пыле- и влого- защиты. Но есть крайне важный момент – это то, что написано в технических данных на датчик, не всегда абсолютно соответствует действительности. Обязательно необходимо проверять работу датчиков в необходимых вам условиях. Зачастую, отношение на производствах к автоматике варварское, и необходимо учитывать в том числе и производственные процессы в целом. Датчики могут быть целиком пластиковые, однако на промышленных предприятиях их очень быстро ломают. Также при выборе важным параметром датчика, является допустимая частота срабатывания датчика. Например, если у датчика применение счёт импульса вращения какого – либо агрегата, то необходимо внимательно смотреть с какой частотой может работать датчик. Производителей, изготавливающих качественные индуктивные датчики очень много: это Baluff, Sick, IFM, Festo и многие другие.
Области применения индуктивных датчиков также очень широкие. Это конечное положение различного оборудования, например, клапанов, задвижек, далее – это счёт импульсов для определения скорости вращения, определение простого факта вращения механизма, например работает транспортёр или стоит, и многие другие применения.
Что такое индуктивный датчик? — AvtoTachki
Современные автоматизированные системы используют большое количество датчиков, которые отличаются характеристиками и принципом работы. Одним из наиболее распространенных датчиков, который используется во многих областях (включая автомобильную промышленность), является индуктивный датчик, и сейчас мы уделим ему особое внимание.
Что такое индуктивный датчик?
По своим характеристикам этот датчик относится к бесконтактному оборудованию. Другими словами, индуктивный датчик не должен быть физически близко к объекту, чтобы определить его местоположение в пространстве.
Индуктивные датчики обычно используются в тех случаях, когда необходимо работать с металлическими предметами и металлами в тяжелой рабочей среде.
Как работает индуктивный датчик?
Благодаря своей внутренней структуре индуктивный датчик имеет определенные принципы работы. Здесь используется специальный генератор, который выдает определенную амплитуду колебаний. Когда металлический или ферромагнитный объект попадает в поле действия датчика, колебания начинают считываться и изменяться.
Давайте упростим принцип работы…
Для начала работы на датчик подается питание, которое способствует формированию магнитного поля. Это поле в свою очередь создает вихревые токи, которые изменяют амплитуду колебаний в работающем генераторе.
Конечным результатом всех этих преобразований является выходной сигнал, который может варьироваться в зависимости от расстояния между индуктивным датчиком и исследуемым объектом.
Сигнал, который первоначально исходит от датчика, является аналоговым, который преобразуется в логику с помощью специального устройства, называемого триггером.
Из каких элементов состоит бесконтактный датчик?
Конечно, существует множество разновидностей индуктивных датчиков, но их объединяет то, что они содержат основные элементы:
Генератор
Наиболее важным элементом в этом типе устройства является генератор, так как он создает электромагнитное поле, которое помогает обнаруживать и анализировать металлические объекты и определять их положение. Без генератора и создаваемого им поля работа индуктивного датчика была бы невозможна.
Преобразователь сигнала
Этот элемент является чем-то вроде триггера, и его задача — преобразовать сигнал, чтобы датчик мог взаимодействовать с другими элементами в системе для дальнейшей передачи информации.
Усилитель
Усилитель необходим для того, чтобы принятый сигнал мог достичь желаемого уровня дальнейшей передачи.
Светодиодные индикаторы
Светодиодные индикаторы контролируют работу датчика и сигнализируют, что он включен или что выполняются различные системы регулировки.
Корпус
Корпус содержит в себе все вышеперечисленные
Типы датчиков в автомобильных системах и где используется индуктивный датчик
Электронные системы управления для современных автомобилей немыслимы без датчиков. Различные типы датчиков используются практически во всех автомобильных системах. Автомобиль измеряет температуру и давление воздуха, топлива, масла, охлаждающей жидкости.
Датчики положения и скорости прикреплены ко многим движущимся частям автомобиля, таким как коленчатый вал, распределитель, дроссель, валы редуктора, клапан рециркуляции выхлопных газов и многое другое. Кроме того, в системах безопасности автомобиля используется большое количество датчиков.
В зависимости от назначения автомобильные датчики подразделяются на датчики местоположения и скорости, датчики расхода воздуха, контроля выбросов, температуры, давления и другие.
Индуктивные датчики широко используются для измерения скорости и положения вращающихся частей, но, похоже, наибольшее применение датчиков этого типа заключается в определении положения и скорости вращения коленчатого вала двигателя.
Поскольку индуктивные датчики очень надежны, особенно при работе в сложных условиях, они широко используются не только в автомобильной промышленности, но и в военной, железнодорожной, космической и тяжелой промышленности.
Что еще нам нужно знать об индуктивном датчике?
Индуктивный датчик местоположения и скорости — это устройство со своей спецификой, поэтому в описании его работы используются специальные определения, такие как:
Активная зона
Эта зона означает область, в которой степень магнитного поля наиболее выражена. Сердечник расположен перед чувствительной областью датчика, где уровень концентрации магнитного поля самый высокий.
Номинальное расстояние переключения
Этот параметр считается теоретическим, поскольку он не учитывает производственные характеристики, температурный режим, уровень напряжения и другие факторы.
Рабочий диапазон
Рабочий диапазон показывает параметры, которые гарантируют эффективную и нормальную работу индуктивного датчика.
Поправочный коэффициент
Поправочный коэффициент связан с материалом, из которого сделан металлический предмет, который проверяется датчиком.
Преимущества и недостатки индуктивных датчиков
Как и все другие устройства, индуктивные датчики имеют свои сильные и слабые стороны.
Среди самых больших преимуществ этого типа датчиков являются:
- Простая конструкция. Конструкция индуктивных датчиков чрезвычайно проста и не содержит сложных элементов, требующих специальной конфигурации. Поэтому датчики обладают высокой степенью прочности и надежности, редко ломаются и фактически могут использоваться в течение очень длительного времени.
- ·Особые характеристики — характеристики индуктивных датчиков позволяют без проблем устанавливать и подключать их к частям автомобильной системы.
- ·Чувствительность — датчики этого типа достаточно чувствительны, что позволяет использовать их при работе с различными металлическими деталями и предметами.
Единственный недостаток заключается в том, что возможно, что на датчики могут воздействовать различные внешние факторы во время работы, и поэтому требуется обеспечить соответствующие условия, которые не могли бы помешать правильному функционированию индуктивных датчиков.
На что следует обратить внимание при выборе индуктивных датчиков?
Форма
Индуктивные датчики доступны в различных формах, но наиболее распространенной является цилиндрическая форма с резьбой по всей длине датчика. Стандартная строка классификации резьбы — M 5, M 8, M 12, M 18 и M 30.
Реакционная дистанция
Она зависит от конкретных характеристик генератора, на которые влияют вихревые токи измеряемой позиции. Диапазон варьируется от 1 мм. до 25 — 30 мм. в зависимости от производителя.
Тип для датчика
Обычно датчики являются аналоговыми (1 — 10 В, 4 — 20 мА) и цифровыми. Последние в свою очередь делятся на тип PNP и тип NPN. Кроме того, важно определить, имеет ли датчик нормально открытый выходной элемент (NO) или закрытый (НС)
Провод
Обычно используется двухжильный или трехжильный кабель, но датчик также можно подключить к разъему.
Вопросы и ответы:
Каковы принципы работы и области применения индуктивных датчиков? Такие датчики работают на основе изменения магнитного поля в катушке, когда в зону действия магнита попадает металлический предмет. Пример – в осциллографах, амперметрах, даже на автомойках.
Как работают индукционные датчики? Они измеряют величину электродвижущей силы индукции. Когда в катушке датчика идет ток, и мимо него проходит металлический предмет, он меняет силу магнитного поля, и датчик фиксирует наличие этого предмета.
Какие бывают индуктивные датчики? Устойчивые к высокому давлению, двухпроводные, цельнометаллические, термоустойчивые, устойчивые к воздействию магнитного поля, защищенные от взрыва, кольцевые, трубчатые и стандартные.
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ
Как проверить индуктивный датчик — проверка индукционного датчика
Индуктивный датчик – специальное семейство бесконтактных датчиков, предназначенных в автомобиле для того, чтобы следить, в частности, за положением коленвала. Особенностью датчика является высокая надежность и отсутствие необходимости в дополнительных усилителях сигнала. Принцип работы индукционного датчика заключается в том, что при прохождении металла мимо катушки индуктивности в последней вырабатывается электрическое напряжение, которое может достигать 1,5 вольта.
Зачем в автомобиле индукционный датчик коленвала
Схема устройства
Из всех датчиков автомобиля наиболее важным считается датчик положения коленчатого вала двигателя. Он отвечает за впрыск топлива во впускной цилиндр двигателя и, в зависимости от датчика положения коленвала и показаний лямбда-зонда, выставляется угол опережения зажигания для максимального сгорания воздушно-бензиновой смеси.
Признаки неисправности индукционного датчика
Датчик углового положения коленчатого вала
Как устроен датчикВ автомобиле индукционные датчики используются давно поэтому степень их интеграции в конструкцию автомобиля высока. Правда, в последнее время используются более современные датчики Холла или пьезоэлектрические. Но индукционные датчики по-прежнему часто встречаются в системах контроля положения коленвала. Рассмотрим чем грозит автолюбителю выход из строя такого датчика.
- Значительное снижение мощности двигателя из-за неправильной подачи топлива во впускной коллектор;
- Автомобиль перестает удерживать обороты на одном уровне. Схожая неисправность наблюдается при неисправности клапана холостого хода или засоренной дроссельной заслонке.
- При обрыве индуктивного датчика двигатель автомобиля не запустится в работу.
Как проверить индукционный датчик на исправность
Установка индуктора коленчатого вала
Способов проверки существует довольно много, все зависит от навыков автомобилиста и наличия необходимых приборов.
- Наиболее примитивным способом проверки исправности индуктивного датчика является его визуальный осмотр. В процессе осмотра определяется наличие механических повреждений и нарушение изоляции и целостности проводов.
- Второй не менее простой способ заключается в банальной замене тестируемого датчика. Но скажем сразу – способ не лучший и, мало того, что он требует наличия нескольких резервных датчиков, он еще и крайне неточен.
- Если под рукой имеется тестер, то можно проверить датчик и с большой вероятностью сказать, неисправен ли он. Для этого необходимо достать индукционный датчик из посадочного гнезда, соблюдая полярность, подключить к питающим клеммам напряжение от аккумулятора автомобиля. Если длины штатных проводов достаточно, то можно использовать их и не отключать датчик от бортовой сети. Затем отключается сигнальный провод (он обычно имеет маркировку «В») и между ним и корпусом автомобиля подключается вольтметр. Далее, к датчику необходимо несколько раз поднести и убрать металлический предмет, при этом показания вольтметра должны замеряться. Если показания вольтметра не изменились, то датчик необходимо заменить на исправный.
Осциллограф
- Более сложный способ проверки индукционного датчика при помощи измерительных приборов потребует от автолюбителя хорошего навыка обращения с осциллографом. Для того чтобы определить исправен датчик или нет, необходимо снять его характеристики в процессе работы и сравнить с эталонными. Образцовые характеристики можно найти на сайте производителя датчика. Для съема характеристик осциллограф подключается как и вольтметр, только датчик остается на штатном месте. Потом двигатель автомобиля заводится, и на экране осциллографа появляется искомая характеристика. Если эталонная и измеренная характеристики значительно не совпадают, то датчик необходимо заменить.
Видео
В следующем видеоролике подробно рассказывается о принципах работы индуктивных датчиков:
Принципы работы индуктивного датчика
Определения:
НЕТ
(нормально разомкнутый): Релейный выход, который разомкнут, запрещая
текущий поток, когда исполнительный механизм отсутствует и закрывается, позволяя
поток тока при наличии исполнительного механизма.
НЗ
(нормально замкнутый): Релейный выход, который замкнут, позволяя
ток течет, когда привод отсутствует и открывается, запрещая
поток тока при наличии исполнительного механизма.
НПН
Выход: Транзисторный выход, переключающий общий или
отрицательное напряжение на нагрузку. Нагрузка подключается между
положительный запас и выход. Текущие потоки от
нагрузка через выход на землю, когда выход переключателя
на. Также известен как поглощение тока или отрицательное переключение.
ПНП
Выход: Транзисторный выход, переключающий положительное напряжение
к нагрузке.Нагрузка подключается между выходом и общим проводом.
Ток течет с выхода устройства через нагрузку на
заземление, когда выход переключателя включен. Также известен как текущий
источник или положительное переключение.
Эксплуатация
Расстояние (Sn): Максимальное расстояние от датчика до
квадратный кусок железа (Fe 37) толщиной 1 мм со сторонами =
диаметр чувствительной поверхности, который вызовет изменение
на выходе датчика.Расстояние будет уменьшаться для других
материалы и формы. Испытания проводят при 20ºC с
подача постоянного напряжения. Это расстояние действительно включает ±
10% производственный допуск.
Мощность
Источник питания: Диапазон напряжения питания, в котором будет работать датчик.
в.
Макс.
Ток переключения: Допустимая величина непрерывного тока
проходить через датчик, не вызывая повреждения датчика. Он указан как максимальное значение.
Мин.
Ток переключения: Это минимальное значение тока, которое
должен протекать через датчик, чтобы гарантировать работу.
Макс.
Пиковый ток: Максимальный пиковый ток указывает на максимальное
текущее значение, которое датчик может выдержать за ограниченный период времени
времени.
Остаток
Ток: Ток, протекающий через датчик при
он в открытом состоянии.
Мощность
Drain: Количество тока, необходимое для работы сенсора.
Напряжение
Падение: Падение напряжения на датчике при движении
максимальная загрузка.
Короткий
Защита цепи: Защита от повреждения датчика
если нагрузка закоротит.
Эксплуатация
Частота: Максимальное количество циклов включения/выключения, которое
устройство способно за одну секунду. Согласно EN 50010,
этот параметр измеряется динамическим методом, показанным на рис.
инжир. 1 с датчиком в положениях (а) и (б). S — операционная
расстояние, а m — диаметр датчика. Частота
дается формулой на рис.2.
Повторяемость
(%Sn): Разница между любыми значениями рабочего расстояния
измерено за 8-часовой период при температуре от 15
до 30ºC и напряжение питания с отклонением <= 5%.
Гистерезис
(%Sn): Расстояние между точкой включения
подход привода и точка «выключения»
отступление привода.Это расстояние снижает количество ложных срабатываний.
Его значение дается в процентах от рабочего расстояния
или расстояние. См. рис. 3
Заподлицо
Монтаж: Для установки рядом моделей для скрытого монтажа.
см. рис. 4а. Модели без скрытого монтажа могут быть встроены в
металл по рис. 4б. рядом см. рис.
4в. Sn = рабочее расстояние.
Защита
Степень: Степень защиты корпуса согласно IEC
(Международная электротехническая комиссия) выглядит следующим образом:
IP 65: Пыленепроницаемый. Защита от водяных струй.
IP 67: Пыленепроницаемый. Защита от воздействия погружения
Что такое индуктивный датчик?
Индуктивный датчик представляет собой устройство для осуществления неэлектрических измерений путем использования изменения собственной индуктивности катушки или взаимной индуктивности.С помощью индуктивных датчиков можно измерять смещение, давление, вибрацию, деформацию, расход и другие параметры. Он имеет ряд преимуществ, таких как простая структура, высокая чувствительность, большая выходная мощность, малый выходной импеданс, сильная помехоустойчивость и высокая точность измерений, поэтому он широко используется в электромеханической системе управления.
Каталог
Ⅰ Введение
Индуктивные датчики используют принцип электромагнитной индукции для преобразования измеряемых неэлектрических величин, таких как смещение, давление, расход, вибрация и т. д., в изменение собственной индуктивности катушки L или взаимной индуктивности M, а затем преобразовать изменение индуктивности в изменение выходного напряжения или тока.
Индуктивные датчики имеют ряд преимуществ, таких как простая конструкция, надежная работа, высокая точность измерения, стабильная нулевая точка, большая выходная мощность и т. д. Их основным недостатком является то, что чувствительность, линейность и диапазон измерения взаимно ограничены, а частота отклик датчика низкий, поэтому он не подходит для быстрого динамического измерения.
Существует много типов индуктивных датчиков, в том числе датчики собственной индуктивности , датчики взаимной индуктивности и вихретоковые датчики .
Ⅱ Классификация индуктивного датчика
1 Самоиндуктивный датчик
1) Структура самоиндуктивного датчика
Самоиндукционный датчик состоит из катушки, сердечника и якоря. Сердечник и якорь изготовлены из кремнистой стали и других магнитных материалов.
Структура датчика собственной индуктивности
2) Принцип работы датчика собственной индуктивности
Датчик собственной индуктивности преобразует измеренное изменение в напряжение или преобразует его в изменение собственной индуктивности L вывод через определенную схему преобразования.
При использовании датчика подвижная часть датчика соединяется с подвижным сердечником (якорем). При движении подвижного сердечника толщина воздушного зазора между сердечником и якорем будет изменяться, что вызовет изменение магнитного сопротивления магнитопровода и изменение значения индуктивности катушки.Пока измеряется изменение индуктивности, можно определить величину и направление смещения движущегося сердечника.
Принцип работы датчика собственной индуктивности
Когда витки катушки N постоянны, индуктивность L зависит только от сопротивления магнитной цепи, пока изменяется δ; или S может вызвать изменение индуктивности. Следовательно, датчик с переменным магнитным сопротивлением можно разделить на переменный воздушный зазор δ; датчик толщины и датчик переменной площади воздушного зазора S.
Если S остается неизменным, L является однозначной функцией δ, которая может представлять собой датчик самоиндукции типа с переменным воздушным зазором; если δ остается неизменным, S изменяется при смещении, поэтому он может представлять собой датчик самоиндукции с переменным сечением; если цилиндрический якорь поместить в круг, а затем двигаться вверх и вниз, самоиндукция будет соответственно изменяться, образуя датчик самоиндукции соленоидного типа.
Переменный воздушный зазор Тип самостоятельной индуктивности датчик
Структура датчика самоиндукции воздуха воздуха 2
Вменяемая площадь типа Самостоятельная индуктивность датчик
Переменная область Тип самостоятельной индукции датчика конструкция
Индуктивный датчик соленоидного типа
Когда датчик работает, изменение длины якоря в катушке вызывает изменение индуктивности катушки.
Для длинной катушки якоря с резьбой l>>r, когда якорь работает в середине трубы якоря, напряженность магнитного поля в катушке можно считать однородной, а величина индуктивности катушки L примерно пропорциональна глубина установки арматуры l.
Индуктивный датчик соленоидного типа
Датчик прост по конструкции, прост в изготовлении и имеет низкую чувствительность, что подходит для измерения больших перемещений.
3) Дифференциальный датчик собственной индуктивности
Поскольку в катушке присутствует переменный ток возбуждения, якорь всегда подвергается электромагнитному всасыванию, что вызывает вибрацию и дополнительную ошибку. Ошибка вывода будет вызвана внешними помехами, изменением частоты напряжения питания и температуры.
На практике две идентичные катушки датчика часто используют один якорь, образуя дифференциальный датчик собственной индуктивности, а электрические параметры и геометрические размеры двух катушек абсолютно одинаковы.
Эта структура может не только улучшить линейность и чувствительность, но и компенсировать влияние изменения температуры и частоты источника питания, чтобы уменьшить ошибку, вызванную внешним воздействием.
A. Структура дифференциального датчика собственной индуктивности
(a) Воздушный зазор с переменным зазором; b) тип с переменной площадью; (c) Дифференциальный датчик собственной индуктивности соленоидного типа
B. Характеристики дифференциального датчика собственной индуктивности
Датчик дифференциальной индуктивности воздушного зазора состоит из двух одинаковых катушек индуктивности 1, 2 и магнитопроводов.
Во время измерения якорь подключается к измеряемому смещению через измерительный стержень. Когда измеряемое тело движется вверх и вниз, направляющий стержень заставляет якорь двигаться вверх и вниз с одинаковым смещением, так что магнитное сопротивление в двух магнитных цепях одинаково, а направление изменяется в противоположном направлении. Затем индуктивность одной катушки увеличивается, а индуктивность другой катушки уменьшается, образуя дифференциальную форму.
Характеристика коэффициента собственной индуктивности показана на рисунке.
Характеристика собственной индуктивности
2 Датчик дифференциального трансформаторного типа
Датчик, который преобразует измеренное изменение неэлектрической величины в изменение взаимной индуктивности катушки, называется датчиком взаимной индуктивности. Датчик выполнен по основному принципу трансформатора, который преобразует измеренное перемещение в изменение взаимной индуктивности между первичной и вторичной обмотками.
Когда первичная катушка подключена к источнику питания возбуждения, вторичная катушка будет генерировать наведенную электродвижущую силу.Когда взаимная индуктивность между ними изменится, индуцированная электродвижущая сила также изменится соответственно. Поскольку для двух вторичных катушек используется другой метод подключения, он называется датчиком дифференциального трансформаторного типа, называемым дифференциальным трансформатором.
1) Структура дифференциального трансформатора
Существует много типов дифференциальных трансформаторов, например, с переменным зазором, с переменной площадью сечения и со спиральным трубопроводом.
Дифференциальные трансформаторы структур A и B имеют пластинчатую форму с высокой чувствительностью и узким диапазоном измерения, которые обычно используются для измерения механического смещения от нескольких микрон до нескольких сотен микрон.
(a) и (b) Дифференциальный трансформатор с переменным зазором
Для измерения смещения от 1 мм до сотен мм часто используются дифференциальные трансформаторы соленоидного типа с цилиндрическим якорем, такие как структуры C и D.
(c) и (d) Соленоидные дифференциальные трансформаторы
Структуры e и F представляют собой дифференциальные трансформаторы, которые измеряют угол поворота, и обычно можно измерить крошечное смещение в несколько секунд.При измерении Ø без электричества наиболее часто используется дифференциальный трансформатор спирального типа. Он может быть измерен в пределах механического смещения и имеет высокую точность измерения, высокую чувствительность, простую конструкцию, надежную работу и т. д. ) Принцип работы дифференциального трансформатора
Структура дифференциального трансформатора состоит из железного сердечника, якоря и катушки.Его структура имеет множество форм, но принцип его действия в основном одинаков.
Первичная обмотка 1 и вторичная обмотка 2 расположены в верхнем и нижнем железных сердечниках дифференциального трансформатора. Верхняя и нижняя первичные катушки соединены последовательно по переменному напряжению возбуждения, а две вторичные катушки соединены последовательно по потенциалу.
Принципиальная схема трехкаскадного электромагнитного дифференциального трансформатора
Две вторичные обмотки с одинаковым числом витков соединены в обратной последовательности.Когда на первичные обмотки подается напряжение возбуждения, индукционный потенциал будет генерироваться в двух вторичных обмотках в соответствии с принципом действия трансформатора.
Когда активный якорь находится в исходном положении равновесия, выходное напряжение равно нулю, если гарантируется полная симметрия конструкции трансформатора.
Когда активный якорь движется к вторичной обмотке, магнитный поток во вторичной обмотке увеличивается, вызывая увеличение ее индукционного потенциала. Дифференциальный трансформатор имеет выходное напряжение, и его значение отражает смещение активного якоря.
Кривая выходного напряжения трехкаскадного электромагнитного дифференциального трансформатора показана на рисунке.
Кривая выходного напряжения дифференциального трансформатора
3 Вихретоковый датчик
катушка, расположенная в корпусе зонда.
Внутренняя структура вихретокового датчика
2) Принцип работы вихретокового датчика
индуцированный ток в форме вихря, называемый вихревым током. Это явление называется эффектом вихревых токов.
Вихретоковый датчик использует эффект вихревых токов для преобразования неэлектрической величины, такой как смещение и температура, в изменение импеданса или индуктивности для измерения неэлектрической величины.
Принципиальная схема вихретокового датчика
Блочный металлический проводник помещается в магнитное поле катушки датчика переменного тока. Согласно принципу электромагнитной индукции Фарадея, за счет изменения электрического тока вокруг катушки создается переменное магнитное поле. Когда испытуемый проводник помещается в зону действия магнитного поля, в испытуемом проводнике возникает вихревой ток.Вихревой ток создаст новое магнитное поле. Новое магнитное поле имеет противоположное направление, которое должно компенсировать часть исходного магнитного поля, что приводит к изменению индуктивности, сопротивления и добротности катушки.
III Особенности индуктивного датчика
1. Преимущества индуктивного датчика
(1) Конструкция проста и надежна; подвижный электрический контакт отсутствует и может прослужить долгое время.
(2) Высокая чувствительность, сильный выходной сигнал, чувствительность к напряжению может достигать сотен милливольт на миллиметр.Самое высокое разрешение составляет 0,1 мкм;
(3) Высокая точность измерения, линейность выходного сигнала может достигать ±0,1%;
(4) Выходная мощность относительно велика, в некоторых случаях ее можно напрямую подключить к вторичному измерителю без усиления.
(5) Большое разрешение: он может чувствовать небольшое механическое смещение и небольшое изменение угла.
(6) Хорошая воспроизводимость и линейность: в пределах определенного диапазона смещения линейность выходной характеристики хорошая, а выход стабилен.
2. Недостатки индуктивного датчика
(1) Частотная характеристика самого датчика невысока, и он не подходит для быстрого динамического измерения;
(2) Повышенные требования к стабильности частоты и амплитуды источника питания возбуждения;
(3) Разрешение датчика зависит от диапазона измерений. Диапазон измерения большой, разрешение низкое, и наоборот.
(4) Имеется нулевой сигнал переменного тока, который не подходит для высокочастотных динамических измерений.
IV Применение индуктивного датчика
В качестве инструмента для сбора и получения информации датчик играет важную роль в автоматическом обнаружении и контроле качества системы. Индуктивные датчики могут преобразовывать геометрические изменения неэлектрических физических величин, таких как длина, внутренний диаметр и внешний диаметр, вызванные смещением, вибрацией и давлением, в крошечные изменения электрических сигналов. И электрические сигналы преобразуются в измерение электрических параметров.Это своего рода высокочувствительный датчик, который имеет простую конструкцию и надежную, большую выходную мощность, сильную способность противостоять импедансу, хорошую стабильность и ряд преимуществ, и поэтому широко используется в различных видах определения инженерных величин и автоматического управления. система.
Пример 1. Использование индуктивного датчика перемещения для повышения точности изготовления подшипников; Изменение размера микропрецизионности измеряли индуктивным микрометром. Точное измерение положения открытия гидравлического клапана; 2.Гибкие датчики для интеллектуального текстильного дизайна; 3. Прибор для измерения погрешности конусности апертуры с принципом датчика индуктивности; 4. Индуктивные датчики использовались для обнаружения абразивных частиц в смазочном масле; 5. Использование индуктивного датчика для контроля направляющего колеса разбрасывателя и т.д.
Датчик индуктивности также может использоваться в качестве магнитного переключателя скорости, измерения скорости стержня зубчатого колеса и т. Д. Этот тип датчика широко используется в текстильной, химической промышленности, станкостроении, машиностроении, металлургии, локомотивах и автомобильной промышленности.Он широко используется для обнаружения машин, таких как определение скорости звездочки, скорости цепного конвейера и определение расстояния, тахометр, подсчитывающий возраст шестерни, и управление системой защиты автомобиля. Кроме того, этот тип датчика может использоваться для обнаружения объектов малого и среднего размера, управления выбросом объекта, контроля обрыва проволоки, разделения площади мелких деталей, определения толщины и контроля положения в системе подающей трубы.
Индуктивный датчик перемещения использует провод для создания определенной обмотки.В соответствии с изменением его смещения, белая индуктивность катушки обмотки или взаимная индуктивность изменяются для выполнения измерения смещения. Таким образом, в соответствии с принципом преобразования индуктивный датчик перемещения можно разделить на две категории: тип самоиндукции и тип взаимной индуктивности.
Индуктивный датчик смещения представляет собой тип электромеханического преобразователя, который широко используется в современной науке и технике промышленного производства, особенно в системе управления белым движением, механической обработке и измерительной промышленности.
Рекомендуемая статья:
Что такое емкостной датчик?
Что такое оптоволоконный датчик?
Принципы работы датчика | Валин
Ферритовый сердечник
Индуктивный датчик приближения состоит из катушки и ферритового сердечника, схемы генератора и детектора, а также полупроводникового выхода (рис. 1). Генератор создает высокочастотное поле, излучаемое катушкой перед датчиком, с центром вокруг оси катушки.Ферритовый сердечник связывает и направляет электромагнитное поле вперед.
При попадании металлического предмета в высокочастотное поле на поверхности мишени индуцируются вихревые токи. Это приводит к потере энергии в цепи генератора и, следовательно, к меньшей амплитуде колебаний. Схема детектора распознает конкретное изменение амплитуды и генерирует сигнал, который включает или выключает полупроводниковый выход. Когда металлический предмет покидает зону обнаружения, осциллятор регенерирует, позволяя датчику вернуться в нормальное состояние.
Встраиваемый (экранированный) и невстраиваемый (неэкранированный)
Встраиваемая конструкция включает металлическую ленту, окружающую ферритовый сердечник и катушку. Это помогает «связать» или направить электромагнитное поле на переднюю часть датчика.
Невстраиваемые датчики не имеют этой металлической полосы; поэтому они имеют большее рабочее расстояние и чувствительны к боковым сторонам.
Uprox и Uprox+ Характеристики
• Без поправочного коэффициента — одинаковое номинальное рабочее расстояние для всех металлов.
• Увеличенное рабочее расстояние — до 400 % больше, чем у стандартных индуктивных датчиков при использовании целей из цветных металлов (рис. 4).
• Невосприимчивость к сварочному полю — Uprox не подвержен влиянию сильных электромагнитных полей переменного или постоянного тока благодаря своей уникальной запатентованной конструкции.
• Высокая частота переключения — до 10 раз быстрее, чем у стандартных индуктивных датчиков.
• Расширенный температурный диапазон — Uprox может выдерживать температуры до 85°C (+185°F) с температурным дрейфом ±15%.
Принцип работы Uprox и Uprox+
TURCK Uprox — это запатентованная разработка индуктивных датчиков следующего поколения, в которой используется система с несколькими катушками.Активная катушка(и) вызывает вихрь
эти вихревые токи влияют на токи на металлической мишени и пассивных катушках. Черные и цветные металлы одинаково влияют на обе катушки. Поэтому все металлы, в том числе оцинкованные, имеют одинаковое номинальное рабочее расстояние.
В стандартных индуктивных датчиках TURCK используется одна катушка, беспорядочно намотанная на ферритовый сердечник. Одиночная катушка индуцирует вихревые токи на металлической мишени и подвергается воздействию этих вихревых токов.Черные и цветные металлы по-разному воздействуют на датчик, что делает невозможным обнаружение обоих типов металлов на одном и том же номинальном рабочем расстоянии.
Сравнение рабочих расстояний датчиков Uprox и стандартных индуктивных датчиков.
Функциональность и технология индуктивных датчиков
Индуктивные бесконтактные датчики Baumer
представляют собой бесконтактные электронные датчики. Индуктивные датчики распознают любую проводящую металлическую цель.
Генератор создает высокочастотное электромагнитное поле, которое исходит от чувствительной поверхности переключателя.Когда проводящий металлический предмет попадает в это электромагнитное поле, внутри металла индуцируются вихревые токи, вызывающие изменение амплитуды колебаний. Результатом является изменение напряжения на выходе генератора, что приводит к изменению состояния триггера и изменению состояния выхода.
Расстояние срабатывания
Международный стандарт EN 60947-5-2 определяет расстояние срабатывания следующим образом: расстояние срабатывания — это расстояние, на котором стандартная цель, перемещающаяся к чувствительной поверхности бесконтактного переключателя, вызывает изменение сигнала.
Стандартная мишень
Стандартная мишень представляет собой квадратную пластину толщиной 1 мм, изготовленную из Fe 360 (мягкая сталь). Длина его стороны определяется как большее из двух значений: диаметра чувствительной поверхности или тройного значения Sn (номинальное расстояние обнаружения).
Номинальное расстояние срабатывания Sn
Номинальное расстояние срабатывания Sn является классификационным параметром типа и не учитывает допуски во время обработки или изменения, вызванные внешними условиями, такими как напряжение или температура.
Эффективное расстояние срабатывания Sr
Эффективное расстояние срабатывания отдельного бесконтактного выключателя, которое измеряется при определенной температуре, напряжении и условиях установки. Для индуктивных бесконтактных переключателей оно должно составлять от 90 % до 110 % номинального расстояния срабатывания при 23 ± 5 °C.
Полезное расстояние срабатывания Su
Расстояние срабатывания отдельного бесконтактного выключателя, измеренное в диапазоне температур и при напряжении питания 90 % и 110 % от номинального значения.Для индуктивных бесконтактных переключателей оно должно составлять от 90% до 110% эффективного расстояния срабатывания.
Гарантированное расстояние срабатывания Sa
Расстояние от поверхности срабатывания, на котором обеспечивается срабатывание бесконтактного переключателя при определенных условиях. Для индуктивных бесконтактных переключателей гарантированное расстояние срабатывания составляет от 0% до 81% номинального расстояния переключения.
Особо большие расстояния срабатывания – GammaProx
Расстояния срабатывания индуктивных приборов GammaProx до пяти раз превышают стандартное значение CENELEC.Это обеспечивает одинаково безопасное и надежное обнаружение стали и цветных металлов. Благодаря увеличенному расстоянию срабатывания можно выбрать большее расстояние до перемещаемых объектов, что обеспечивает большие допуски при установке, предотвращает повреждения и повышает надежность установки.
Из-за увеличенного расстояния срабатывания датчики GammaProx более чувствительно реагируют на окружающий материал. По этой причине монтаж заподлицо с фасадом возможен не для всех материалов. Точные условия установки и поправочные коэффициенты указаны в технических паспортах.
Поправочный коэффициент Cf
Если для демпфирования используются металлические материалы, отличные от Kf материалов стандартной измерительной пластины (Fe 360), указанные расстояния переключения должны быть умножены на поправочный коэффициент материала, указанный в техническом паспорте. Эти результаты следует рассматривать как рекомендации. Если в техпаспорте не указаны поправочные коэффициенты, можно использовать стандартные значения, указанные в этой таблице. Геометрия, отличающаяся от стандартной измерительной пластины, также влияет на расстояние срабатывания.
При обнаружении алюминиевой фольги или неметаллических материалов, покрытых тонким слоем алюминия или меди, достигнутое расстояние обнаружения может быть близко к значению для мягкой стали. Фактическое Sn зависит от толщины слоя, а также от состава сплава.
Фактор 1
Стандартные датчики обеспечивают уменьшение расстояния срабатывания до 70% по отношению к неферромагнитным металлам. Датчики Factor 1 интегрируют микроконтроллер для компенсации. В результате датчики с коэффициентом 1 не имеют недостатка, заключающегося в уменьшении расстояния срабатывания в зависимости от материала.Они отличаются незначительным температурным дрейфом, а также отличаются высокой скоростью переключения, что делает их идеальными для измерений на алюминии, цветных металлах и для измерения скорости вращения по отношению к зубчатым колесам или перфорированным дискам.
Равномерное расстояние обеспечивает исключительную гибкость в концепции системы и установке датчиков. Однако преимущества датчиков Baumer идут еще дальше: они являются самыми быстрыми в своем классе по отношению к расстоянию срабатывания и имеют исключительную широту срабатывания.
Гистерезис
При приближении и удалении цели существует разница между точкой срабатывания и точкой выпуска, которая определяется как гистерезис. Гистерезис встроен в характеристики датчика для защиты от возможного неправильного срабатывания из-за вибрации.
Частота переключения
В соответствии со стандартами EN 60947-5-2 частота переключений соответствует максимально возможному числу переключений в секунду.
Обзор датчиков приближения | OMRON Промышленная автоматизация
1.Датчики приближения обнаруживают объект, не касаясь его, поэтому они не вызывают истирания или повреждения объекта.
Устройства, такие как концевые выключатели, обнаруживают объект, касаясь его, но датчики приближения могут определять присутствие объекта электрически, без необходимости касаться его.
2. Для вывода не используются контакты, поэтому датчик имеет более длительный срок службы (за исключением датчиков, использующих магниты).
Датчики приближения
используют полупроводниковые выходы, поэтому нет контактов, влияющих на срок службы.
3. В отличие от оптических методов обнаружения датчики приближения подходят для использования в местах, где используется вода или масло.
Обнаружение происходит практически без воздействия грязи, масла или воды на обнаруживаемый объект. Также доступны модели с корпусом из фторопласта, обладающие превосходной химической стойкостью.
4. Датчики приближения обеспечивают высокую скорость отклика по сравнению с переключателями, требующими физического контакта.
Для получения информации о высокоскоростном отклике см. Объяснение терминов.
5. Датчики приближения могут использоваться в широком диапазоне температур.
Датчики приближения
могут использоваться при температуре от -40 до 200°C.
6. Датчики приближения не зависят от цвета.
Датчики приближения
обнаруживают физические изменения объекта, поэтому на них практически не влияет цвет поверхности объекта.
7. В отличие от переключателей, которые полагаются на физический контакт, датчики приближения зависят от температуры окружающей среды, окружающих объектов и других датчиков.
На индуктивные и емкостные датчики приближения влияет взаимодействие с другими датчиками. Из-за этого при их установке необходимо соблюдать осторожность, чтобы исключить взаимные помехи. (См. Меры предосторожности для правильного использования в разделе Меры предосторожности для всех датчиков приближения.)
Также необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить воздействие окружающих металлических предметов на индуктивные датчики приближения и предотвратить воздействие всех окружающих предметов на емкостные датчики приближения.
8. Есть двухпроводные датчики.
Линия питания и сигнальная линия объединены. Если проложена только линия питания, внутренние элементы могут быть повреждены.
Всегда вставляйте нагрузку. (См. Меры предосторожности для безопасного использования в разделе Меры предосторожности для всех датчиков приближения.)
Датчик приближения — обзор
5.1 Интеллектуальная транспортная система
В настоящее время существуют различные сенсорные технологии для отслеживания условий движения в больших густонаселенных городах. В интеллектуальных транспортных системах типы датчиков в основном подразделяются на датчики транспортных средств и дорожные датчики. Примерами датчиков транспортных средств являются датчики приближения, системы GPS, спидометры и бортовые камеры [16]. К дорожным датчикам относятся датчики индуктивной петли транспортных средств, датчики осей дорожных труб, камеры наблюдения за дорогами, пьезоэлектрические датчики осей и емкостные маты [17]. Такие датчики связаны с коммуникационными технологиями, такими как Wi-Fi, GSM, Bluetooth и спутниковая связь, для мониторинга различных условий окружающей среды, таких как местоположение автомобиля, отношение водителей к вождению, средняя скорость, дорожные условия и т. д.
Сгенерированные данные от автомобильных и дорожных датчиков можно использовать для предоставления транспортных услуг в больших умных городах. Одним из видов услуг является предоставление информации о кратчайшем пути от текущего местоположения до пункта назначения в зависимости от текущих условий трафика.Этот вид услуг невозможно предоставить, не обладая полными знаниями об условиях движения на дорогах [18]. Кроме того, такие услуги необходимы для обычных транспортных средств и чрезвычайно важны для транспортных средств экстренных служб, таких как машины скорой помощи, пожарные машины, полицейские машины и т. д. Однако существующая система GPS обеспечивает наилучшую доступность пути для водителей из-за внезапных изменений, таких как блокпостах или авариях он может не реагировать быстро. Кроме того, не поступает своевременная информация, чтобы расчистить дорогу для проезда машин экстренных служб.
В передовых интеллектуальных транспортных услугах конечные пользователи информируются об эффективных маршрутах от текущего местоположения до любой точки назначения. Выдающиеся энергоэффективные маршруты могут быть определены не только наблюдением за условиями движения, но и некоторыми характеристиками, такими как потребление энергии в транспортных средствах, манера вождения водителя и предыдущий опыт дорожного движения, которые следует рассматривать как важные факторы. Динамическое решение в реальном времени является обязательным в задаче коммивояжера для определения маршрутов точек доставки таким образом, чтобы сократить время доставки.Маршрут может динамически обновляться в зависимости от текущих условий движения во время поездки, чтобы минимизировать общее время доставки.
Принцип работы, диапазоны и технические характеристики
Промышленные датчики
, такие как емкостный датчик приближения, используются для измерения положения, смещения или приближения объекта. Они обычно используются в ряде приложений управления производственными предприятиями. Эти датчики могут применяться для осмотра и мониторинга продуктов и инструментов, управления системами машин и позиционирования движущихся частей.Датчики приближения, которые измеряют смещение и угловое или линейное движение, также часто используются в качестве датчиков безопасности и для настройки оперативного контроля в литье, упаковке, полиграфии, пищевой и химической промышленности. Эти устройства способны обнаруживать и отслеживать близость объекта к заданной границе без физического прикосновения к объекту. Поэтому такие устройства называются бесконтактными датчиками. Чтобы узнать больше о других типах датчиков приближения, вы можете ознакомиться с нашим общим руководством по датчикам приближения или, чтобы получить более широкое представление, ознакомьтесь с соответствующим руководством Датчики — полное руководство (типы, области применения и поставщики).
Емкостные бесконтактные датчики по функциям аналогичны индуктивным датчикам, но имеют определенные уникальные конструктивные характеристики и рабочие параметры. Они основаны на принципе емкости для обнаружения мелких объектов и могут работать как с проводящими (металлическими), так и с неметаллическими материалами, включая неподготовленные механические поверхности и предметы, движущиеся по конвейеру. Обычный стиль упаковки в виде небольшого цилиндра с электродами и проводами на концах. Выходной сигнал емкостного датчика приближения обычно передается в виде замыкания контакта или импульса, который активируется, когда объект достигает определенного порога расстояния.
Принцип работы емкостных датчиков приближения
Емкостные датчики приближения основаны на способности объектов удерживать электрический заряд, даже если объект не проводит электричество. Емкость является мерой количества заряда, который может быть сохранен при приложении приложенного напряжения. Датчик работает, отмечая изменение емкости, которое происходит, когда объект (обычно называемый «целью») приближается к датчику.
Типичный конденсатор состоит из двух пластин, разделенных изолятором, также известным как диэлектрик. Изолирующий диэлектрик может быть из различных материалов, включая керамику, бумагу, пластик или даже воздух. В емкостном датчике приближения одна пластина конденсатора — цель служит другой пластиной. Воздушный зазор между датчиком и мишенью выполняет функцию диэлектрика. Пластина внутри датчика подключена к цепи генератора, которая используется для создания электростатического поля. При отсутствии цели схема генератора не срабатывает. Когда цель приближается к датчику, амплитуда колебаний увеличивается, поскольку датчик обнаруживает цель, это вызывает изменение количества заряда, который может храниться на внутренней пластине, что изменяет значение этой емкости.Как только колебания превышают порог, устанавливается триггер, который генерирует выходной сигнал от датчика, указывающий, что цель приблизилась в пределах установленного диапазона активации. Способность накапливать заряд зависит от расстояния между этими двумя пластинами, которое можно отрегулировать для установки определенного диапазона активации. В датчике приближения одна пластина служит переключателем, другая — объектом обнаружения, а поверхность датчика — изолятором. Уровни тока уменьшаются по мере увеличения расстояния, что является обратным параметром индуктивного датчика.Многие датчики имеют винт или регулировку, с помощью которых можно установить чувствительность устройства, что может быть полезно, например, для определения полных и пустых контейнеров.
Для получения дополнительной информации о физике конденсаторов посетите страницу конденсаторов Университета штата Джорджия.
Конструкция емкостного датчика приближения
Подобно индуктивным датчикам, емкостные датчики приближения обычно состоят из четырех групп компонентов: датчика, схемы генератора, схемы детектора и полупроводниковой выходной схемы.Хотя эти компоненты могут быть расположены в нескольких различных конфигурациях, цилиндрический формат является наиболее распространенным. Он состоит из двух концентрических электродов, прикрепленных к торцу цилиндра, и двух концентрических металлических колец на активной чувствительной поверхности, с выходным сигналом, выраженным в виде напряжения, замыкания контакта или аналоговых сигналов. Когда объект приближается к датчику, связь между электродами увеличивается, запуская цепь генератора. Колебание регистрируется в схеме детектора, которая активирует полупроводниковую схему для создания выходного сигнала в соответствии с уровнем амплитуды.Проводящие объекты одинакового размера обычно обнаруживаются на одном и том же расстоянии, в то время как диапазон обнаружения изолирующих объектов зависит от диэлектрической проницаемости. Диэлектрическая проницаемость измеряет, сколько электрической энергии может хранить материал. Более мощный датчик будет использовать материал с высокой диэлектрической проницаемостью для обнаружения целевого объекта, хотя площадь пластин и пространство между электродами также повышают его мощность.
Основные характеристики емкостных датчиков
Как для емкостных, так и для индуктивных бесконтактных датчиков гистерезис является важной рабочей характеристикой.Гистерезис определяется разницей между воспринимающей поверхностью и расстоянием обнаружения цели, а также расстоянием обнаружения чувствительной поверхности и цели. Эти черты диктуют разграничительную линию между обнаружением объекта и необнаружением. Но, несмотря на сходство с индуктивными датчиками, емкостные датчики имеют ряд отличительных особенностей, в том числе:
Возможность обнаружения неметаллических объектов.
Способность обнаруживать небольшие легкие предметы, которые не могут быть подняты механическими концевыми выключателями.
Твердотельный выход, который не отражает сигнал контакта.
Высокая скорость переключения, обеспечивающая быструю реакцию в приложениях для подсчета объектов.
Способность обнаруживать жидкие цели через определенные преграды.
Долгий срок службы.
Хотя емкостные датчики приближения полезны для целого ряда приложений, на них может негативно повлиять повышенный уровень влажности и влажности.Кроме того, их поле восприятия должно быть относительно широким, чтобы обеспечить эффективное обнаружение.
Емкостный диапазон измерения
Емкостные бесконтактные датчики обычно имеют большее расстояние срабатывания, чем их индуктивные аналоги, и обычно оно составляет от 5 до 40 миллиметров. Диапазон обнаружения зависит от диаметра пластины, так как емкостные датчики измеряют диэлектрические зазоры. Многие емкостные датчики приближения оснащены элементами управления регулировкой чувствительности для расстояния срабатывания, что позволяет им компенсировать целевой объект и условия применения.
Основные характеристики
Емкостные бесконтактные датчики
обычно определяются на основе основных характеристик и параметров, показанных ниже. Спецификации будут различаться в зависимости от производителя, и поставщики могут использовать несколько разные спецификации для описания своих продуктов. Информация, представленная ниже, предназначена для общего ознакомления и должна позволить спецификатору подготовиться к дальнейшим обсуждениям с поставщиками, сосредоточенными на потребностях приложения.
Расстояние обнаружения — указывает диапазон, на котором устройство будет обнаруживать цель.
Тип или стиль монтажа — описывает метод, с помощью которого датчик предназначен для монтажа в рабочей среде. Примеры типов монтажа: крепление на кронштейне, скрытое крепление, крепление на кабеле, крепление на панели, крепление на штекер или винт. Типы резьбы включают конфигурации резьбы M5, M8, M12, M18, M20 и M30.
Конфигурация выхода — указывает параметры выхода датчика. Общие доступные варианты включают нормально закрытый (NC), нормально открытый (NO), I2C, аналоговый ток, аналоговое напряжение, NPN, PNP или SCR (см. также терминологию и определения ниже).
Материал корпуса — описывает материал, используемый для изготовления корпуса датчика, который может включать полимер, такой как АБС, ПВХ, ПА, ПТФЭ, или металлы, такие как алюминий, латунь, никелированная латунь, нержавеющая сталь или цинковая матрица. -В ролях.
Напряжение питания — указывает рабочее напряжение устройства и тип входного питания: переменный или постоянный ток.
Диапазон рабочих температур — предоставляет минимальное и максимальное значения температуры, для которых рассчитан датчик.
Тип корпуса — указывает тип корпуса, в котором размещается датчик. Обычно доступные типы корпусов включают цилиндры с резьбой, шайбы и SMD (устройства, монтируемые на поверхность).
Тип клеммы — указывает тип клеммных соединений на датчике для входной мощности и выходного сигнала. Винтовые клеммы, USB-порт, кабельные вводы или соединительный кабель являются примерами опций.
Код защиты от проникновения (IP) — также известный как международный рейтинг защиты, этот код представляет собой двузначный код, следующий за буквами IP, с дополнительной буквой, следующей за ней.Система кодов предназначена для отражения степени защиты, которую механическая упаковка или электрические корпуса обеспечивают устройству, от проникновения твердых и жидких веществ из окружающей среды, включая случайный контакт персонала. Первая цифра означает защиту от твердых тел, а вторая цифра означает защиту от жидкостей. Более высокие цифры в каждом случае означают более высокие степени защиты. В таблице ниже показан номер IP и описание уровня защиты, связанного с каждым уникальным кодом.
IP-номер | Первая цифра — Защита от твердых частиц | Вторая цифра — Защита от жидкостей |
IP00 | Без защиты от твердых частиц. | Не защищен от жидкостей. |
IP01 | Без защиты от твердых частиц. | Защита от конденсата. |
IP02 | Без защиты от твердых частиц. | Защита от водяных брызг под углом менее 15 градусов от вертикали. |
IP03 | Без защиты от твердых частиц. | Защита от водяных брызг под углом менее 60 градусов от вертикали. |
IP04 | Без защиты от твердых частиц. | Защита от водяных брызг с любого направления. |
IP05 | Без защиты от твердых частиц. | Защита от водяных струй низкого давления с любого направления. |
IP06 | Без защиты от твердых частиц. | Защита от водяных струй высокого давления с любого направления. |
IP07 | Без защиты от твердых частиц. | Защита от погружения на глубину от 15 сантиметров до 1 метра. |
IP08 | Без защиты от твердых частиц. | Защита от длительного погружения до определенного давления. |
IP10 | Защита от прикосновения руками более 50 мм. | Не защищен от жидкостей. |
IP11 | Защита от прикосновения руками более 50 мм. | Защита от конденсата. |
IP12 | Защита от прикосновения руками более 50 мм. | Защита от водяных брызг под углом менее 15 градусов от вертикали. |
IP13 | Защита от прикосновения руками более 50 мм. | Защита от водяных брызг под углом менее 60 градусов от вертикали. |
IP14 | Защита от прикосновения руками более 50 мм. | Защита от водяных брызг с любого направления. |
IP15 | Защита от прикосновения руками более 50 мм. | Защита от водяных струй низкого давления с любого направления. |
IP16 | Защита от прикосновения руками более 50 мм. | Защита от водяных струй высокого давления с любого направления. |
IP17 | Защита от прикосновения руками более 50 мм. | Защита от погружения на глубину от 15 сантиметров до 1 метра. |
IP18 | Защита от прикосновения руками более 50 мм. | Защита от длительного погружения до определенного давления. |
IP20 | Защита от прикосновения пальцами и предметами размером более 12 миллиметров. | Не защищен от жидкостей. |
ИП21 | Защита от прикосновения пальцами и предметами размером более 12 миллиметров. | Защита от конденсата. |
IP22 | Защита от прикосновения пальцами и предметами размером более 12 миллиметров. | Защита от водяных брызг под углом менее 15 градусов от вертикали. |
IP23 | Защита от прикосновения пальцами и предметами размером более 12 миллиметров. | Защита от водяных брызг под углом менее 60 градусов от вертикали. |
IP24 | Защита от прикосновения пальцами и предметами размером более 12 миллиметров. | Защита от водяных брызг с любого направления. |
IP25 | Защита от прикосновения пальцами и предметами размером более 12 миллиметров. | Защита от водяных струй низкого давления с любого направления. |
IP26 | Защита от прикосновения пальцами и предметами размером более 12 миллиметров. | Защита от водяных струй высокого давления с любого направления. |
IP27 | Защита от прикосновения пальцами и предметами размером более 12 миллиметров. | Защита от погружения на глубину от 15 сантиметров до 1 метра. |
IP28 | Защита от прикосновения пальцами и предметами размером более 12 миллиметров. | Защита от длительного погружения до определенного давления. |
IP30 | Защита от инструментов и проводов диаметром более 2,5 мм. | Не защищен от жидкостей. |
IP31 | Защита от инструментов и проводов диаметром более 2,5 мм. | Защита от конденсата. |
IP32 | Защита от инструментов и проводов диаметром более 2,5 мм. | Защита от водяных брызг под углом менее 15 градусов от вертикали. |
IP33 | Защита от инструментов и проводов больше 2.5 миллиметров. | Защита от водяных брызг под углом менее 60 градусов от вертикали. |
IP34 | Защита от инструментов и проводов диаметром более 2,5 мм. | Защита от водяных брызг с любого направления. |
IP35 | Защита от инструментов и проводов диаметром более 2,5 мм. | Защита от водяных струй низкого давления с любого направления. |
IP36 | Защита от инструментов и проводов диаметром более 2,5 мм. | Защита от водяных струй высокого давления с любого направления. |
IP37 | Защита от инструментов и проводов диаметром более 2,5 мм. | Защита от погружения на глубину от 15 сантиметров до 1 метра. |
IP38 | Защита от инструментов и проводов больше 2.5 миллиметров. | Защита от длительного погружения до определенного давления. |
IP40 | Защита от инструментов и небольших проводов более 1 миллиметра. | Не защищен от жидкостей. |
IP41 | Защита от инструментов и небольших проводов более 1 миллиметра. | Защита от конденсата. |
IP42 | Защита от инструментов и небольших проводов более 1 миллиметра. | Защита от водяных брызг под углом менее 15 градусов от вертикали. |
IP43 | Защита от инструментов и небольших проводов более 1 миллиметра. | Защита от водяных брызг под углом менее 60 градусов от вертикали. |
IP44 | Защита от инструментов и небольших проводов более 1 миллиметра. | Защита от водяных брызг с любого направления. |
IP45 | Защита от инструментов и небольших проводов более 1 миллиметра. | Защита от водяных струй низкого давления с любого направления. |
IP46 | Защита от инструментов и небольших проводов более 1 миллиметра. | Защита от водяных струй высокого давления с любого направления. |
IP47 | Защита от инструментов и небольших проводов более 1 миллиметра. | Защита от погружения на глубину от 15 сантиметров до 1 метра. |
IP48 | Защита от инструментов и небольших проводов более 1 миллиметра. | Защита от длительного погружения до определенного давления. |
IP50 | Защита от ограниченного проникновения пыли. | Не защищен от жидкостей. |
IP51 | Защита от ограниченного проникновения пыли. | Защита от конденсата. |
IP52 | Защита от ограниченного проникновения пыли. | Защита от водяных брызг под углом менее 15 градусов от вертикали. |
IP53 | Защита от ограниченного проникновения пыли. | Защита от водяных брызг под углом менее 60 градусов от вертикали. |
IP54 | Защита от ограниченного проникновения пыли. | Защита от водяных брызг с любого направления. |
IP55 | Защита от ограниченного проникновения пыли. | Защита от водяных струй низкого давления с любого направления. |
IP56 | Защита от ограниченного проникновения пыли. | Защита от водяных струй высокого давления с любого направления. |
IP57 | Защита от ограниченного проникновения пыли. | Защита от погружения на глубину от 15 сантиметров до 1 метра. |
IP58 | Защита от ограниченного проникновения пыли. | Защита от длительного погружения до определенного давления. |
IP60 | Защищен от полного проникновения пыли. | Не защищен от жидкостей. |
IP61 | Защищен от полного проникновения пыли. | Защита от конденсата. |
IP62 | Защищен от полного проникновения пыли. | Защита от водяных брызг под углом менее 15 градусов от вертикали. |
IP63 | Защищен от полного проникновения пыли. | Защита от водяных брызг под углом менее 60 градусов от вертикали. |
IP64 | Защищен от полного проникновения пыли. | Защита от водяных брызг с любого направления. |
IP65 | Защищен от полного проникновения пыли. | Защита от водяных струй низкого давления с любого направления. |
IP66 | Защищен от полного проникновения пыли. | Защита от водяных струй высокого давления с любого направления. |
IP67 | Защищен от полного проникновения пыли. | Защита от погружения на глубину от 15 сантиметров до 1 метра. |
IP68 | Защищен от полного проникновения пыли. | Защита от длительного погружения до определенного давления. |
IP69K | Защищен от полного проникновения пыли. | Защита от пароструйной очистки. |
Кредит таблицы: http://www.dsmt.com/resources/ip-rating-chart/
Емкостные датчики по сравнению с емкостными датчикамиИндуктивные датчики
Индуктивные и емкостные датчики обнаруживают объекты с помощью аналогичных методов, но в то время как емкостный датчик способен обнаруживать любой материал, в том числе сквозь неметаллические объекты, такие как стенки резервуара, индуктивный датчик может обнаруживать только металлы. Недостатком емкостных датчиков является то, что, хотя они обнаруживают все, они менее точны и медленнее; их необходимо размещать осторожно, чтобы избежать ложных срабатываний. Индуктивные датчики, хотя и имеют меньшее расстояние срабатывания, являются лучшим выбором, если объекты, которые они должны обнаруживать, содержат металл, и они обнаруживают объекты быстрее.
В то время как оба типа датчиков обнаруживают объекты посредством колебаний магнитного поля, индуктивный датчик обнаруживает что-то, что мешает его колебаниям, а емкостный датчик начинает колебаться, когда объект появляется в его поле. Это связано с тем, что индуктивные датчики генерируют магнитное поле через ферритовый сердечник с катушками, а емкостные датчики используют две проводящие пластины, которые действуют как открытый конденсатор, а воздух между ними действует как изолятор. Когда что-то проходит между внешней и внутренней пластиной, это увеличивает емкость.
Терминология и определения
Ниже приводится сводка соответствующих терминов и определений, связанных с емкостными датчиками приближения.
Нормально разомкнутый (НО) датчик, выходное состояние которого является разомкнутой цепью при отсутствии цели в зоне обнаружения и замкнутым при обнаружении цели.
Нормально замкнутый (НЗ) – датчик, выход которого закрыт, пропуская ток при отсутствии цели в зоне обнаружения, который переключается в открытое состояние при обнаружении цели.
NPN-выход, также называемый токоотводящим или токоприемным выходом, представляет собой выход, в котором обнаружение цели запускает переключение общего или отрицательного напряжения на нагрузку, так что ток течет от нагрузки через выход к земле, когда выход переключателя включен.
- Выход
PNP, также известный как источник тока или выход источника, представляет собой выход, в котором обнаружение цели приводит к протеканию тока через выход устройства, через нагрузку на землю, когда выход переключателя включен.
Расстояние срабатывания (рабочее расстояние) Sn – определяется как максимальное расстояние от датчика до квадратного куска железа толщиной 1 мм, стороны которого параллельны поверхности датчика, при котором датчик срабатывает.
Повторяемость – представляет изменчивость наблюдаемых измерений расстояния срабатывания или рабочего расстояния, сделанных в течение 8-часового периода при рабочей температуре от 15°C до 30°C и при отклонении напряжения питания ≤ 5%.
Гистерезис – мера расстояния между точкой, в которой датчик срабатывает при обнаружении цели при ее приближении, и точкой, в которой датчик отключается при отступлении цели.
Резюме
В этой статье представлена информация о емкостных датчиках приближения, в том числе о том, что они из себя представляют, о принципе работы, особенностях и основных характеристиках. Для получения информации по другим темам обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, где вы можете найти потенциальные источники поставок для более чем 70 000 различных категорий продуктов и услуг.
Источники:
- http://www.fargocontrols.com/sensors/capacitive_op.html#:~:text=Capacitive%20Operating%20Principles&text=Capacitive%20proximity%20sensors%20используются%20, а%20%20объект%20%20обнаруживается.
- https://www.pc-control.co.uk/Capacitive.htm
- https://www.motioncontroltips.com/what-are-capacitive-proximity-sensors/
- https://automation-insights.blog/2017/06/07/what-is-a-capacitive-sensor/#:~:text=Capacitive%20proximity%20sensors%20are%20non,active%20face%20of%20the %20датчик.
- http://www.dsmt.com/resources/ip-rating-chart/
- https://www.alliedelec.com/proximity-sensors/capacitive-proximity-sensors/
- https://www.automationdirect.com/adc/overview/catalog/sensors_-z-_encoders/capacitive_proximity_sensors/12mm_round_industrial_automation
- https://www.