75435

Безконтактний індуктивний давач

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Спектр застосування індуктивних безконтактних давачів обширний і включає практично всі галузі промисловості де необхідна автоматизація процесів. Переваги безконтактних індуктивних давачів: немає механічного зносу відсутні відмови повязані зі станом контактів...

Украинкский

2015-01-12

129.5 KB

5 чел.

ЛЕКЦІЯ 8

Безконтактний індуктивний давач

Безконтактний давач (безконтактний вимикач) - електронний прилад для безконтактної реєстрації наявності або відсутності певного класу об'єктів у зоні своєї дії.

Індуктивний давач - безконтактний давач, призначений для контролю положення об'єктів з металу (до інших матеріалів не чутливий).

Індуктивні давачі– призначені для автоматизації технологічних процесів.

Спектр застосування індуктивних безконтактних давачів обширний і включає практично всі галузі промисловості, де необхідна автоматизація процесів. Безконтактні вимикачі з успіхом застосовуються в машинобудуванні, харчовій промисловості, металургії, верстатобудуванні, деревообробці і так далі

Індуктивні здавачі застосовуються для управління, регулювання, автоматизації і контролю робочих процесів. Вони широко використовуються у верстатах, в автоматичних лініях, конвеєрах, пресах, в термопластавтоматах, роторних лініях (рис5.1). Він може розпізнавати різні групи металів, завдяки відсутності зносу і механічного впливу є довговічним пристосуванням. Пристрої комплектують за допомогою механізмів захисту від короткого замикання і перевантажень.

Данна група виробів включає давачі від 4 мм в діаметрі до 170х170х60 мм. Така широка номенклатура дозволяє застосовувати ці давачі у всіх областях автоматизації.

Давачі проектуються і проводяться із застосуванням сучасних прогресивних технологій, матеріалів і що комплектують.  Вся продукція піддається безперервному контролю.

Переваги безконтактних індуктивних давачів:

  •  немає механічного зносу, відсутні відмови, пов'язані зі станом контактів;
  •  відсутня брязкіт контактів і помилкові спрацьовування;
  •  висока частота перемикань до 3000 Hz;
  •  стійкий до механічних впливів.

Недоліки безконтактних індуктивних давачів:

  •  порівняно мала чутливість,
  •  залежність індуктивного опору від частоти живлячої напруги;
  •  значний зворотний вплив давача на вимірювану величину (за рахунок тяжіння якоря до осердя).

Особливості застосування індуктивних давачів:

  •  можливість спрацьовування тільки на метал і абсолютна нечутливість до інших матеріалів;
  •  довговічність, завдяки відсутності механічної дії і зносу.

Властивості індуктивних давачів:

  •  виконання постійного DC, змінного AC і постійно/змінного DC/AC напруги  
  •  можливості різного підключення: двох-, трьох-, чотирипровідне. Види підключення: кабель, роз'єм, клеми;
  •  розміри корпусів від O 4 мм до 170х170х60 мм.;
  •  механізм захисту від короткого замикання;
  •  світлодіодна індикація спрацьовування;
  •  ступені  захисту IP65, IP67, IP68. ;
  •  стійкість до високого тиску – до 500 панів;
  •  різні варіанти виконання – високотемпературний до + 120°С, низькотемпературний від -45°С;
  •  давачі стійкі до пульсації живлячої  напруги  до 67%;

Індуктивні безконтактні вимикачі можуть складатися з таких основних вузлів:

  •  генератор, створює електромагнітне поле взаємодії з об'єктом;
  •  тригер, забезпечує гістерезис при перемиканні і необхідну тривалість фронтів сигналу управління;
  •  підсилювач, збільшує амплітуду сигналу до необхідного значення;
  •  світлодіодний індикатор, показує стан вимикача, забезпечує контроль працездатності здібності, оперативність налаштування;
  •  компаунд, забезпечує необхідний ступінь захисту від проникнення твердих частинок і води;
  •  корпус, забезпечує монтаж вимикача, захищає від механічних впливів. Виконується з латуні або поліаміду;

Основні визначення:

Активна зона - та область перед його чутливої поверхнею, де найбільше сконцентрована магнітне поле чутливого елемента давача. Діаметр цієї поверхні приблизно дорівнює діаметру давача.

Номінальна відстань перемикання - теоретична величина, яка не враховує розкид виробничих параметрів давача, зміни температури і напруги живлення.

Робочий зазор - це будь-яка відстань, що забезпечує надійну роботу безконтактного вимикача в допустимих межах температури і напруження. Для мініатюрних давачів це відстань - від 0 до 2 мм, для давачів діаметром 12 і 18 мм - до 4 і 8 мм, для великогабаритних давачів - до 20 ... 30 мм.

Поправочний коефіцієнт -  дає можливість визначити робочий зазор, який залежить від металу, з якого виготовлений об'єкт впливу.

В найпростішому випадку індуктивний давач складається з котушки з обмоткою, осердя з магнітом’якого заліза та магніта (рис.8.1).

Рис 8.1. Конструкція індуктивного давача

Ці три елементи складають статор давача. Зі статором взаємодіє ротор у вигляді зубчатого диску або рейки з відповідною кількістю зубців. Коли один з зубців ротора наближається до обмотки, напруга у ній швидко наростає та при збіганні з середньою лінією обмотки, досягає максимуму, а потім при віддаленні зубця швидко міняє знак та збільшується у протилежному напрямку до максимуму. На графіку рис.8.2 виразно видна велика крутизна зміну напруги, тому цей перехід може бути використаний для керування електронними системами.

Рис 8.2. Вихідний сигнал індуктивного давача.

Така конструкція давача може використовуватись для підрахування кількості обертів валу двигуна, або іншого обертаючого приладу.

Коли потрібно реагувати на близькість сталевої (або взагалі металічної) деталі використовується індуктивний давач, схема якого показана на рис.8.3.

Рис 8.3. Індуктивний давач, що реагує на близькість металевої деталі

Генератор, у склад якого входить котушка без осердя, побудований таким чином, що він не працює взагалі, якщо поблизу котушки нема металічного предмету. Тому на виході генератора напруга дорівнює нулю і на виході детектора теж. Якщо металічний предмет наближається до котушки, генератор починає генерувати високочастотні коливання, на виході детектору з’являється напруга і логічний елемент замість лог.”0” генерує на виході сигнал лог.”1”, сповіщаючи про наближення металевого предмету.

Такі давачі використовуються як пристрої, що сповіщають про закриття металевих дверей, люків, різних заслінок та кришок. Наприклад, на літаку „Boeing-747” налічується до 200 таких давачів, виходи яких підключені до комп’ютера. Програма комп’ютера передбачає які саме двері та люки повинні бути закриті при злеті, при нормальному польоті, при посадці. Якщо є якісь відхилення, програма сповістить пілотів, або, наприклад, заборонить злет. Головним виробником таких давачів є американська фірма Honeywell. Схожі характеристики мають давачі Холла. Американський вчений Герберт Едвін Хол у 1879 р. відкрив фізичний ефект, який пояснюється на рис.8.4.

Рис 8.4. Фізичне трактування ефекту Холла

Якщо через пластину пропустити струм І та поперек цієї пластини пропустити магнітне поле з індукцією В, то на поперечних гранях пластини з’явиться напруга  Vн = RBIsin/d, де R – коефіцієнт Холла, який залежить від матеріалу пластини, В – магнітна індукція, І – струм, - кут нахилу магнітної індукції до струму (він дорівнює 90, якщо індукція поперечна до струму), d – товщина пластини.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

37913. ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ СВЕТА ВЕЩЕСТВОМ 1.85 MB
  13 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 68 ИЗУЧЕНИЕ Явления ПОГЛОЩЕНИЯ СВЕТА ВЕЩЕСТВОМ 1. Определение коэффициентов поглощения исследуемых растворов в зависимости от длины волны поглощаемого света. Явление поглощения света веществом можно объяснить как с точки зрения волновых представлений так и с точки зрения квантовых представлений. С точки зрения квантовых представлений удается вычислить собственные частоты колебаний атомов и молекул на основе спектров поглощения.
37914. ИЗУЧЕНИЕ ДИФРАКЦИИ СВЕТА НА ДВУМЕРНОЙ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКЕ 148 KB
  Теория одномерной дифракционной решетки достаточно подробно рассматривается в курсе общей физики. Положение главных максимумов в дифракционной картине такой решетки в случае нормального падения лучей определяется выражением
37915. Изучение вращения плоскости поляризации в растворах оптически активных веществ 181 KB
  4 Вращение плоскости поляризации в кристаллах.4 Вращение плоскости поляризации в аморфных веществах и растворах.7 Теория вращения плоскости поляризации8 Экспериментальная часть.18 Лабораторная работа № 70 Изучение вращения плоскости поляризации в растворах оптически активных веществ Цель работы 1.
37916. Изучение интерференции света в клиньях 2.01 MB
  Интерференция - одно из проявления волновых свойств света. Интерференция - частный случай сложения волн, при котором наблюдается устойчивая во времени картина перераспределения в пространстве энергии световых волн. Зрительно это проявляется в том, что возникают геометрические места (точки, линии, области)
37917. Изучение магнитного поля соленоида лабораторная работа 173.5 KB
  Изучение магнитного поля соленоида. Рассмотрены характеристики магнитного поля и методика экспериментального определения величины вектора магнитной индукции с помощью датчика Холла. Характеристики магнитного поля.
37918. Изучение Эффекта Холла 240.5 KB
  Эффект Холла Изучение зависимости холловской разности потенциалов от величины силы тока JД в датчике Холла [3. Контрольные вопросы [5] Список литературы Лабораторная работа № 56 Изучение Эффекта Холла 1.
37919. ИЗУЧЕНИЕ ВИХРЕВОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ 310.5 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 57 ИЗУЧЕНИЕ ВИХРЕВОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ Цель работы Изучение явления электромагнитной индукции и свойств вихревого электрического поля. Уравнение Максвелла для электрического поля В 1931 году М.1 Анализируя явление электромагнитной индукции Максвелл установил что причиной появления ЭДС индукции является возникновение в контуре электрического поля.
37920. ИЗУЧЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ТОКА 338.5 KB
  Шатохин Изучение магнитного поля прямолинейного тока. Детально рассмотрены характеристики магнитного поля прямолинейного тока. Изложена методика экспериментального определения магнитного поля токонесущих проводников.
37921. ИЗУЧЕНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ СВЕТА 723.5 KB
  Сагитова Изучение интерференции света: Методические указания к лабораторной работе № 61 по курсу общей физики Уфимск. Методические указания знакомят студентов с явлением интерференции света методами получения когерентных волн.4 Порядок выполнения работы [8] 4 Контрольные вопросы [9] Список литературы Лабораторная работа № 61 ИЗУЧЕНИЕ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ СВЕТА 1 Цель работы Изучение явления интерференции света.