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

30645. Стихотворение Маяковского Нате 14.44 KB
  Ранний лирический герой В. Достоевского Преступление и наказание в котором главный герой Родион Раскольников делит людей на тварей дрожащих и право имеющих.В данном случае лирический герой В. В то же время лирический герой легкораним.
30646. Образ маленького человека 13.58 KB
  Медный всадник это одно из первых произведений где автор пытается описать маленького человека . Пушкин очень ярко описал маленького человека этот человек не только имел свое собственное мнение но и попытался доказать его. Такой стиль речи сам по себе делал человека униженным перед всеми остальными даже равными ему по сословному признаку.
30647. Тема предназначения поэта в лирике А.С. Пушкина. Чтение наизусть стихотворения «Проррок» 13.9 KB
  Тема поэта и поэзии была ведущей в творчестве Пушкина на протяжении всей его жизни. Менялись идеалы свободы творчества вдохновения счастья но постоянной оставалась тема поэтического призвания и назначения поэта и поэзии в общественной жизни. Он относился к тем поэтам чьё творчество можно чётко разделить на периоды обусловленные влиянием различных литературных течений его внутренней эволюцией а также обстоятельствами личной жизни.
30648. Образ природной стихии и его роль в раскрытии проблематики произведений отечественной классики XIX века 13.32 KB
  В произведениях писателейклассицистов природа являлась лишь красивым декоративным фоном. Сентименталисты же романтики реалисты вводили в свои произведения пейзажные зарисовки не просто ради декорации: у них природа часто является полноправным действующим лицом входит в систему образов произведения радуется и страдает вместе с его героями а нередко служит олицетворением душевной борьбы настроений персонажей. И в эту минуту падения девушки природа ведет себя так будто и сочувствует Лизе и в то же время осуждает ее.
30649. Образ скучающего героя в произведениях отечественной классики XIX века 14.62 KB
  Еще обиднее когда скучающий герой человек в самом расцвете сил здоровый умный имеющий в жизни все что нужно для счастья и радости и который в силах давать положительные эмоции окружающим. Евгений Онегин главный герой одноименного романа А.Лермонтова Герой нашего времени. Особым видом скуки болен герой Гончарова Обломов.
30650. Особенности трактовки темы любви в рассказе А.И. Куприна «Гранатовый браслет» 14.19 KB
  Куприна было свое уникальное восприятие любви. Но по мнению Куприна без искренней страсти любви жизнь пуста и бесполезна.Образ мелкого чиновника Желткова связан с проблемой жертвенной любви настоящего сильного чувства.
30651. Патриотическая тема в произведениях отечественной литературы 15.07 KB
  Есенина родной край родина это средняя Россия село Константиново Рязанской губернии это Русь деревенская с крестьянским бытом и древними традициями с ее сказками и песнями с диалектными словами передающими своеобразие говора с красочным миром природы. Образ голубой Руси сменяется у него Русью советской. Теме любви к России посвящены такие стихотворения как Гой ты Русь моя родная Край ты мой заброшенный Спит ковыль. Равнина дорогая Русь Русь советская Русь уходящая Письмо к женщине и многие другие.
30652. Поиском истины пронизана вся русская литература девятнадцатого века 19.29 KB
  Но что же явилось причиной возникновения такой страшной мысли Если проанализировать ситуацию выясняется что он мечется в поисках смысла жизни в поисках справедливости и истины. Что же после признания Нашел ли Раскольников ответы на свои вопросы Открылась ли для него частица истины На первый взгляд Раскольников изменился стал читать Евангелие спокойно созерцать мир вместе с Соней. Конечно нельзя забыть то что с ним произошло но тут же возникает вопрос: а не смирился ли Раскольников со своей участью Быть может он отказался от...
30653. Анализ стихотворения Владимира Маяковского «Послушайте!» 15.68 KB
  Оно начинается просьбой обращенной к людям: Послушайте Таким восклицанием каждый из нас очень часто прерывает свою речь надеясь быть услышанным и понятым. Весь строй речи в стихотворении Послушайте именно такой какой бывает когда ведется острая дискуссия полемика когда тебя не понимают а ты лихорадочно ищешь аргументы убедительные доводы и надеешься: поймут поймут. Послушайте взволнованный и напряженный монолог лирического героя.