75417

Безконтактний магніточутливий давач

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Давач що виявляє зміну напруженості постійного магнітного поля має напівпровідниковий комутуючий елемент і що не містить рухомих частин в чутливому елементі рис. Спрацювання давача відбувається при зміні напруженості магнітного поля викликаного наприклад переміщенням постійного магніту розташованого на рухомої частини механізму. Крім того магніточутливих давачи можуть відрізнятися по реакції на зміну магнітного поля: При збільшенні напруженості зовнішнього магнітного поля наприклад при наближенні постійного магніту...

Украинкский

2015-01-12

262 KB

3 чел.

ЛЕКЦІЯ 14

Безконтактний магніточутливий давач.

Давач, що виявляє зміну напруженості постійного магнітного поля, має напівпровідниковий комутуючий елемент і що не містить рухомих частин в чутливому елементі (рис.14.1.).

Магніточутливі давачі – призначені для контролю положення об'єктів, підрахунку частоти обертання (перетворення не електронної величини в електричну). Спрацювання давача відбувається при зміні напруженості магнітного поля, викликаного, наприклад, переміщенням постійного магніту, розташованого на рухомої частини механізму. Магніточутливих давачів за принципом дії можна розділити на дві групи:

  1.  Контактні (герконові, MEMS-перемикачі);
  2.  Безконтактні (на ефекті Холла, індукційні, магніторезистивні та ін.)

Рис.14.1.Безконтактний магніточутливий давач.

Крім того магніточутливих давачи можуть відрізнятися по реакції на зміну магнітного поля:

  •  При збільшенні напруженості зовнішнього магнітного поля (наприклад, при наближенні постійного магніту), відбувається перемикання контактів геркона або зміна стану ключа вимикача. Подальше збільшення напруженості магнітного поля не впливає на стан вимикача. При зменшенні напруженості магнітного поля відбувається зворотний процес, і вимикач повертається в початковий стан. 
  •  При вході в чутливу зону вимикача керуючого об'єкта з феромагнітного матеріалу, зменшується напруженість магнітного поля вбудованого в вимикач магніту, відбувається перемикання контактів геркона або зміна стану ключа вимикача. Подальше зменшення напруженості магнітного поля не впливає на стан вимикача. 

При виході керуючого об'єкта з чутливої зони, напруженість магнітного поля зростає і відбувається зворотний процес - вимикач повертається в початковий стан.

Магніточутливі давачі положення на основі механічних контактів влаштовані таким чином: Геркон реагує на зміни напруженості постійного магнітного поля і виробляє комутацію електричного струму. Схема індикації забезпечує роботу індикатора при спрацьовуванні геркона. Світлодіодний індикатор показує стан давача, забезпечує контроль працездатності,оперативність настройки (рис.14.2.)

 

Переваги магніточутливих давачів положення з герконом: 

  •  простота; 
  •  можливість роботи при змінному та постійному напруженні до 300 В;
  •  низьке (близьке до нуля) падіння напруги. 

Переваги герконових  магніточутливих безконтактних вимикачів:

  •  простота конструкції; можливість роботи при змінній та постійній напрузі 
  •  від 0,05 до 250 В (до 5000 В для спец виконання); 
  •  низький опір контактів (не більше 0,15 Ом у сучасних приладів);
  •  незалежність характеристик від температури (температурний діапазон від-60oС до +155oС для спец виконання).

До недоліків можна віднести відносно невисока (до 107) кількість робочих циклів і невисока (до 400 Гц) частота комутації.

Принцип роботи магніточутливого давача положення на ефекті Холла заснований на зміні характеристик чутливого елемента при впливі зовнішнього магнітного поля:

  1.  Чутливий елемент на ефекті Холла сприймає зміна магнітного поля.
  2.  Тригер забезпечує необхідну крутизну фронту сигналу перемикання і значення гістерезису.
  3.  Підсилювач збільшує вихідний сигнал до необхідного значення.
  4.  Світлодіодний індикатор показує стан давача, забезпечує контроль працездатності, оперативність настройки.

Рис.14.3. Магніточутливий давач положення на ефекті Холла

  1.  Компаунд забезпечує необхідний ступінь захисту від проникнення твердих частинок і води.
  2.  Корпус забезпечує монтаж давача, захищає від механічних впливів.

При збільшенні напруженості зовнішнього магнітного поля до деякого значення, відбувається спрацьовування тригера і зміна комутаційного стану давача. Подальше збільшення напруженості магнітного поля не впливає на стан давача (рис 14.3.)

При зменшенні напруженості магнітного поля відбувається зворотний процес і давач повертається в початковий стан.

 

Рис.8.4

ис.4

При вході в чутливу зону (рис.14.4.) керуючого об'єкта з феромагнітного матеріалу, зменшується напруженість зовнішнього магнітного поля до деякого значення, відбувається спрацьовування тригера і зміна комутаційного стану давача. Подальше зменшення напруженості магнітного поля не впливає на стан давача.

При виході керуючого об'єкта з чутливої зони, напруженість магнітного поля, зростає і відбувається зворотний процес - давач  повертається в початковий стан.

Переваги магніточутливих давачів положення на ефекті Холла:

  •  більший ресурс спрацьовування через відсутність механічних контактів;
  •  велика частота комутації.

Переваги магніточутливих безконтактних вимикачів на ефекті Холла:

  •  практично необмежений ресурс через відсутність механічних контактів.
  •  велика частота комутації (до 20 кГц і більше).
  •  Застосування магніточутливих давачів дає можливість автоматизувати безліч складних технічних процесів.

Магніточутливих давачи можуть бути застосовані:

  •  в умовах крайньої півночі;
  •  на металургійному та хімічному виробництвах.
  •  в холодильних установках, на рухомому складі, в снігоприбиральних машинах,бульдозерів, автокранів і т.д.

Принцип дії давача підрахунку обертів побудований на ефекті Холла. Давач виробляє електричні імпульси з частотою (наприклад зубчастого колеса КПП транспортного засобу)  Давачі такого можуть працювати з високою частотою, широким температурним діапазоном.

Швидкодіючі магніточутливі давачи, що функціонують на ефекті Холла. Даний тип давачів не схильний до механічного зносу завдяки наявності електронного вихідного ключа. Ресурс магніточутливих давачів, що працюють на ефекті Холла, практичних не обмежений. У зв'язку з чим, застосування даного типу давачів - це вигідне і практичне рішення таких завдань, як фіксація положення швидко переміщаються об'єктів і механізмів, вимірювання кількості обертів вала і т.д.

Поплавкові давачи рівня широко застосовуються для виміру рівня рідин. Поплавкові давачи це оптимальний варіант давачів рівня через простоту конструкції і невисокої ціни.

Приклади застосування магніточутливих безконтактних вимикачів.

Давач MH BC2A-31P-LZS4

Підрахунок частоти обертання і визначення кутовий позиції патрона за допомогою давача.

Давач MS FE0P61
Визначення положення патрона у верстатах c допомогою давача


Магніточутливих давач MS BO41A6
Визначення позиції піддону c допомогою магніточутливого давача

Герконовий давач MSUN1P

Ідентифікація контейнерів і піддонів c допомогою герконового давача

Питання для контролю і засвоєння:

  1.  Призначення магніточутливих безконтактних давачів та причини його спрацювання?
  2.  На які групи можна поділити магніточутливі давачі?
  3.  Як відрізняються давачі по реакції на зміну магнітного поля?
  4.  Переваги магніточутливих давачів положення з герконом?
  5.  Недоліки магніточутливих давачів положення з герконом?
  6.  Принцип роботи магніточутливого давача положення на ефекті Холла?
  7.  Переваги магніточутливих давачів положення на ефекті Холла?
  8.  Переваги магніточутливих безконтактних вимикачів на ефекті Холла?
  9.  Принцип дії давача підрахунку обертів.
  10.  Приклади застосування магніточутливих безконтактних вимикачів.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23912. Эсхил Прометей прикованный 16.62 KB
  А затем когда разозленный Зевс не хочет чтобы люди могли варить и жарить доставшееся им мясо и отказывается дать им огонь Прометей похищает этот огонь тайком и приносит людям в полом тростнике. Прометей стал величавей и возвышенней: он не хитрец и вор а мудрый провидец. Само имя Прометей значит Промыслитель.
23913. Аристофан Всадники 16.49 KB
  На сцене их четверо: двух зовут настоящими именами Никий и Демосфен третьего зовут Кожевник настоящее имя ему Клеон а четвертого зовут Колбасник этого главного героя Аристофан выдумал сам. А противник их Клеон он и вправду был ремесленникомкожевником требовал добить врага и продолжать войну до победы. Итак на сцене дом хозяина Народа а перед домом сидят и горюют два его рабаприслужника Никий и Демосфен: были они у хозяина в милости а теперь их оттер новый раб негодяй кожевник. Тот хлебает а кожевнику бросает все лакомые...
23916. Аристофан Облака 15.83 KB
  За свою философию он потом поплатился жизнью: его привлекли к суду и казнили именно за то что он слишком многое ставил под сомнение разлагал будто бы нравы и этим ослаблял государство. Почему Облака Потому что философы раньше всего стали задумываться из чего состоит все разнообразное множество предметов вокруг нас. Отцы и деды не задумывались и не рассуждали а смолоду твердо знали что такое хорошо и что такое плохо. Новые философы стали рассуждать и у них вроде бы получалось будто логикой можно доказать что хорошее не так...
23917. Гесиод 51.38 KB
  Отец Гесиода покинул изза жестокой нужды Малую Азию и поселился в Беотии около горы Муз Геликона Близ Геликона осел он в деревне нерадостной Аскре Тягостной летом зимою плохой никогда не приятной. От Гесиода сохранились две поэмы : Теогония Происхождение богов и Труды и дни Работы и дни. Поводом для написания поэмы Труды и дни послужил процесс Гесиода с братом Персом изза раздела земли после смерти отца.