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

19748. Эксплуатация топок для сжигания мазута, оборудованных форсунками различных типов 15.77 KB
  Эксплуатация топок для сжигания мазута оборудованных форсунками различных типов. Условия работы и схема топок. Нефтяные остатки сжигаются в камерных топках. Распыливание жидкого топлива производится форсунками которые разбиваются на три группы: а форс
19749. Порядок росжига, регулирования и остановка котлов, работающих на твёрдом, газообразном, жидком топливе 23.7 KB
  Порядок росжига регулирования и остановка котлов работающих на твёрдом газообразном жидком топливе РАСТОПКА КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА 30. Растопка котла должна производиться в течение времени установленного руководством организации владельца котельной и указанн
19750. Допуск персонала к самостоятельной работе по обслуживанию котельных установок. Проведение противоаварийных тренировок персонала с целью предотвращения аварий 17.77 KB
  Допуск персонала к самостоятельной работе по обслуживанию котельных установок. Проведение противоаварийных тренировок персонала с целью предотвращения аварий Допуск к самостоятельной работе вновь принятые работники или имеющие перерыв в работе более 6 месяцев в за...
19751. Особенности эксплуатации паровых и водогрейных котлов. Пуск, обслуживание во время работы, остановка котла 19.18 KB
  Особенности эксплуатации паровых и водогрейных котлов. Пуск обслуживание во время работы остановка котла Учитывая местные особенности котельной установки конструкцию котла топки вид топлива расположение арматуры способ топливоподачи и золоудаления...
19752. Наблюдение за работой котла по показаниям эксплуатационных КИП. Составление теплового баланса по данным суточной ведомости 15.65 KB
  Наблюдение за работой котла по показаниям эксплуатационных КИП. Составление теплового баланса по данным суточной ведомости Во время работы водогрейного котла необходимо: поддерживать нормальное давление воды до и после котла не допуская его выше или ниже разрешенног
19753. Организация эксплуатации внутренних систем. Техническое освидетельствование трубопроводов и сосудов, работающих под давлением 16.83 KB
  Организация эксплуатации внутренних систем. Техническое освидетельствование трубопроводов и сосудов работающих под давлением Техническое освидетельствование сосуда работающего под давлением проводится: до пуска в работу первичное; после монтажа периодически...
19754. Организация эксплуатации тепловых сетей. Категорийность трубопроводов 16.24 KB
  Организация эксплуатации тепловых сетей. Категорийность трубопроводов На каждом предприятии должно быть организовано круглосуточное управление режимами работы теплопотребляющих установок и тепловых сетей задачами которого являются: ведение заданных режимов ра...
19755. Организация эксплуатации водонагревательного и теплоиспользующего оборудования 18.46 KB
  Организация эксплуатации водонагревательного и теплоиспользующего оборудования Э231. Для каждого водоподогревателя на основе проектных данных и испытаний должна быть установлена техническая характеристика со следующими показателями: а тепловая производительность...
19756. Порядок и сроки освидетельствования теплоиспользующего оборудования 17.95 KB
  Порядок и сроки освидетельствования теплоиспользующего оборудования Теплоиспользующие установки подвергаются наружному и внутреннему осмотру а также гидравлическому испытанию. Внутренний осмотр и гидравлическое испытание теплоиспользующих аппаратов подлежащи...