电感式传感器工作原理
各种工业设备涉及使用各种传感器,这些传感器的功能和工作原理各不相同。电感式传感器是已经相当普遍的选择之一,它被积极用于各种系统的下部设备,这些系统提供生产线的自动化控制。
您可以在负责食品和纺织行业、工程企业等操作的设备中遇到此类传感器。今天我们将仔细研究接近传感器的类型和工作原理。
什么是电感式传感器?
电感式传感器是一种基于感应线圈中不断变化的磁场起作用的装置。当金属制成的物体进入其作用区域时,它会被捕获和识别。设备内置的电路会产生电磁辐射。当感应电压出现在其中时,振荡减小。电感式传感器立即读取此内容。
简单地说,电感式传感器是一种接近开关,因其工作原理而得名。传感器有一个传感器元件,其磁路朝向传感器的工作表面打开。
像其他各种设备一样,这些设备也有其优点和缺点,在操作中变得明显。传感器由于具有几个重要优势而变得非常流行。
- 这些单元的设计非常简单,不包含任何需要特殊设置的复杂元素。因此,传感器非常耐用可靠,很少发生故障,并且可以在生产中不断使用。它们没有滑动触点也很方便。
- 该设备的功能使您可以毫无问题地将设备连接到工业电压系统。
- 它们具有良好的灵敏度,因此可以在处理各种金属物体时使用。
缺点包括,在操作过程中,由于各种因素的存在,传感器可能会产生错误。它们可能会受到温度的影响,以及暴露于类似类型的其他磁场。因此,为了高质量的工作,有必要提供不会阻止传感器正常运行的合适条件。
电感式传感器在哪里使用?
电感式传感器以其在恶劣环境中的可靠性和安全性而闻名。这使它们成为军事、航空航天、铁路和重工业的最佳选择。电感式传感器还用于机床、纺织工业机械、汽车工业、装配线等。它们用于在困难的环境中检测金属部件以及需要检查快速移动部件的地方。
电感式传感器设计用于控制工作体的运动,而无需直接接触。该传感器在灵敏度区域产生电磁场,并具有半导体开关。
电感式传感器的应用范围很大程度上取决于其高可靠性和耐外部因素。许多环境因素不会影响它们的读数和操作:水分、冷凝、灰尘和污垢的积聚以及固体颗粒的进入。这些功能由其设备和设计数据提供。
电感式传感器的两种类型是什么?
在实践中,电感式传感器种类繁多,根据电源电流的类型,所有这些传感器都可以分为两大类 - 交流和直流。根据触点的状态,电感式传感器包括:
- 关闭 - 当受控对象移动时,它被切换到打开位置。
- 打开 - 在发生冲击时,电感式传感器将触点切换到关闭位置。
- 开关 - 同时组合了前面的两个选项,对于一个开关,它将一个输出打开,第二个输出置于关闭位置。
根据测量电路的数量,电感式传感器分为单传感器和差分传感器。它们中的第一个有一个线圈和一个测量电路。第二种类型意味着存在两个传感器,其测量电路包含在反相中以比较读数。单个电感式传感器包含一个测量分支和一个差分一个。
在差分电感式传感器中,当测量参数发生变化时,两个相同线圈的电感同时变化,并且变化的量相同,但符号相反。
差分电感式传感器是两个不可逆传感器的组合,由两个具有公共电枢和两个线圈的磁路组成的系统形式制成。差分电感式传感器需要两个独立的电源。
根据数据传输的方法,电感式传感器分为模拟,电子和数字。在第一种情况下,使用相同的线圈和铁磁芯。电子元件使用施密特触发器而不是铁磁体来获得磁滞分量。数字的以微电路上的印刷电路板格式制成。此外,类型根据传感器引线的数量分为二、三、四或五。
电感式传感器的工作原理
这种类型的传感器由于其内部结构,具有一定的电感式传感器工作原理。它使用独特的发生器,产生一定幅度的振荡。当由金属或铁磁性材料组成的物体进入单元的作用场时,振动开始发生变化,这表明物体的存在。因此,传感器仅适用于类似的材料,在其他情况下毫无用处。
开始工作时,限位开关通电,这有助于形成磁场。正是它影响涡流,进而改变工作发电机的振荡幅度。
所有这些变换的结果是一个输出信号,该信号可以根据工作传感器和被研究对象之间的距离而变化。然后,使用特殊设备将模拟信号转换为逻辑信号。
还需要电感式传感器来识别金属物体的位置。这可以在生产中发挥重要作用。如果产品沿着必须按一定顺序排列的金属部件的生产线,则传感器将检查这种排列的正确性。如果检测到错误,设备将向输送机发出信号,软件将采取进一步措施纠正问题。
除了响应范围或灵敏度外,电感式接近传感器的工作原理还具有以下性能特点:
- 对于各种样品,装配螺纹的尺寸(直径)值为 8 至 30 mm。
- 额定电源电压在正 20 度、高达 90 伏直流电和高达 230 伏交流电的温度下。
- 外壳的总长度 - 其值取决于工作电压。
- 不同样本的后一个指标可能会有很大差异。
对于器件的敏感或有源区域,引入了另一个参数,称为保证响应限值。其下限为零,上限为标称值的80%。该数字有时称为工作游隙校正系数。
敏感设备功能的一个同样重要的指标是连接器中的连接线数量。通常,其中有两个或三个:两个电源和一个激活电路。但是,连接选项是可能的,其排列使用四个或五个接触点。除了两个电源导体外,此类样品还包含两个负载输出。在这种情况下,第五根导体用于选择设备本身的工作模式。
电感式传感器的应用
电感式传感器在工业自动化中的典型应用类似于限位开关(或限位开关)的功能。这种传感器是用于检测工业自动化和自动化生产控制系统中物体存在的流行设备之一。
当金属物体接近时,会触发电感式传感器(可以是齿轮齿、凸轮、金属部件等)。因此,传感器对干扰不敏感,即使在恶劣的工业条件下也能工作。
此外,电感式传感器还适用于以下工业领域:
- 医疗器械。
- 电器。
- 汽车工业。
- 机器人设备。
- 调节和测量的工业技术。