In modernen Werkzeugmaschinen und hochpräzisen Geräten, in denen es wichtig ist, die Position von Strukturelementen zu steuern, ist ein induktiver Sensor installiert. Wofür dieses Gerät verwendet wird, welche Arten und Methoden der Verbindung existieren, wie es funktioniert, werden wir in diesem Artikel betrachten.
Geplanter Termin
Ein induktiver Sensor steuert die Bewegung des Arbeitskörpers ohne direkten Kontakt damit. Der Hauptanwendungsbereich dafür sind Werkzeugmaschinenausrüstung, medizinische Präzisionsgeräte, Automatisierungssysteme für technologische Prozesse, Messung und Kontrolle der Produktform. Gemäß den Bestimmungen in Abschnitt 2.1.1.1 von GOST R 50030.5.2-99 ist dies ein Sensor, der im Empfindlichkeitsbereich ein elektromagnetisches Feld erzeugt und über einen Halbleiterschalter verfügt.
Der Anwendungsbereich von induktiven Sensoren wird maßgeblich von ihrer hohen Zuverlässigkeit und Beständigkeit gegenüber externen Faktoren bestimmt. Viele Umweltfaktoren beeinflussen ihre Messwerte und ihren Betrieb nicht: Feuchtigkeit, Kondensation, Ansammlung von Staub und Schmutz, Eindringen fester Partikel. Solche Merkmale werden durch ihre Geräte- und Konstruktionsdaten bereitgestellt.
Gerät
Die Entwicklung des Segments Funkelektronik hat nicht nur zur Verbesserung der Ausgangsmechanismen geführt, sondern auch zur Entstehung grundlegend neuer induktiver Sensoren. Betrachten Sie als Beispiel eine der einfachsten Optionen (Abbildung 1):
Wie Sie in der Abbildung sehen können, enthält es:
- Magnetkreis oder Joch (1) - zur Übertragung des elektromagnetischen Feldes vom Generator in die Empfindlichkeitszone ausgelegt;
- Induktor (2) - erzeugt ein elektromagnetisches Wechselfeld, wenn ein elektrischer Strom durch die Schleifen fließt;
- Messobjekt (3) - Metallanker im Bereich empfindlicher, nichtmetallischer Gegenstände eingesetzt oder bewegt nicht in der Lage, den Zustand des elektromagnetischen Feldes zu beeinflussen, daher werden sie nicht als verwendet Detektor;
- der Spalt zwischen dem Messobjekt und dem Hauptmagnetkreis (4) - liefert ein Maß für die Wechselwirkung als magnetisches Dielektrikum, das je nach Sensormodell und Bewegungsmethode innerhalb eines bestimmten Bereichs unverändert bleiben oder schwanken kann;
- Generator (5) - zur Erzeugung einer elektrischen Spannung einer bestimmten Frequenz ausgelegt, die in einem bestimmten Bereich ein magnetisches Wechselfeld erzeugt.
Arbeitsprinzip
Das Funktionsprinzip eines induktiven Sensors ist die Fähigkeit des elektromagnetischen Feldes, seine Parameter in Abhängigkeit vom Wert der magnetischen Leitfähigkeit auf dem Strömungsweg zu ändern. Sein Betrieb basiert auf der klassischen Version einer Spule, die auf einen Kern gewickelt ist.
Wenn ein elektrischer Strom I durch die Windungen dieser Spule fließt, wird ein Magnetfeld erzeugt (siehe. Fig. 2), dessen resultierender Vektor der magnetischen Induktion B durch die Regel der rechten Hand bestimmt wird. Wenn sich das Magnetfeld durch den Kern bewegt, bietet das ferromagnetische Material einen maximalen Durchsatz. Sobald jedoch die magnetischen Induktionslinien in den Luftraum eintreten, verschlechtert sich die magnetische Leitfähigkeit erheblich und ein Teil des Feldes wird zerstreut.
Wenn ein aus Metall gefertigtes Auslöseobjekt (Abbildung 3) in das Feld des induktiven Sensors eingeführt wird, ändert sich die Intensität der Induktionslinien stark. Infolgedessen nimmt der Fluss zu und sein Wert ändert sich, was wiederum zu einer Änderung der elektrischen Größe im Spulenstromkreis aufgrund des Phänomens der gegenseitigen Induktion führt. In der Praxis ist dieses Signal zu klein, so dass ein Verstärker in seiner Schaltung enthalten ist, um den Messbereich des induktiven Sensors zu erweitern.
Entfernung und Ziel erfassen
Abhängig von der Konstruktion und dem Funktionsprinzip des induktiven Sensors kann sich das Zielobjekt relativ zum Messgerät selbst vertikal oder horizontal bewegen. Die Reaktion des Sensors auf den Beginn der Bewegung des gesteuerten Objekts beginnt jedoch möglicherweise nicht sofort, was darauf zurückzuführen ist Nennabstand, in dem die Empfindlichkeitszone des Sensors und die technischen Parameter angegeben werden Objekt.
Wie Sie in Abbildung 4 sehen können, befindet sich das gesteuerte Objekt in der ersten Position in einem solchen Abstand, in dem elektromagnetische Linien seine Oberfläche nicht erreichen. In diesem Fall wird das Signal nicht vom induktiven Sensor entfernt, da keine Bewegungen in der Empfindlichkeitszone registriert werden. In der zweiten Position hat das gesteuerte Objekt bereits die Erfassungsentfernung überschritten und ist in den empfindlichen Bereich eingetreten. Infolge der Interaktion mit dem Objekt erscheint am Sensorausgang ein entsprechendes Signal.
Der Erfassungsabstand hängt auch von den geometrischen Abmessungen, der Form und dem Material ab. Es ist zu beachten, dass nur Metallobjekte als Objekt zum Auslösen eines induktiven Sensors verwendet werden. Das Moment des Übergangs des Sensors in den entgegengesetzten Zustand unterscheidet sich jedoch auch von dem spezifischen Typ, der in gezeigt wird Diagramm:
P.S. Lesen Sie mehr in unserem Artikel: https://www.asutpp.ru/induktivnyy-datchik.html