Каков принцип действия емкостного выключателя кратко
Обновлено: 05.07.2024
Принцип действия емкостного датчика.
Чувствительная поверхность выключателя состоит из двух электродов, расположенных концентрически. Их поверхности расположены в цепи обратной связи высокочастотного
генератора, который настроен так, что он не генерирует при отсутствии объекта детектирования. Если объект приближается к чувствительной поверхности датчика, он попадает в электрическое поле перед поверхностями электродов и способствует повышению емкости связи между
пластинами. При этом амплитуда генератора начинает возрастать. Амплитуда колебаний регистрируется оценочной схемой и преобразуется в логический сигнал включения.
Принцип действия индуктивного датчика.
Принцип действия индуктивного бесконтактного выключателя также основан на изменении амплитуды колебаний генератора при внесении в активную зону датчика металлического, магнитного, ферромагнитного или аморфного магнитного материала определённых размеров. При подаче питания на конечный выключатель в области его чувствительной поверхности образуется изменяющееся магнитное поле, наводящее во внесённом материале вихревые токи,
которые приводят к изменению амплитуды колебаний генератора. В результате вырабатывается аналоговый выходной сигнал, величина которого изменяется в зависимости от расстояния между датчиком и контролируемым предметом. Далее триггер преобразует аналоговый сигнал в
логический, устанавливая уровень переключения и величину гистерезиса.
Ультразвуковой бесконтактный выключатель.
Ультразвуковой конечный выключатель - прибор для обнаружения контролируемого объекта звуковыми волнами ультразвукового диапазона. Частота ультразвуковых колебаний лежит в
диапазоне от 45 до 400 кГц в зависимости от типа датчика; частота повторения пачек импульсов находится между 10 и 200 Гц. В качестве излучателей и приёмников ультразвуковых колебаний используют электростатические преобразователи, которые в настоящее время практически не применяются из-за сложной конструкции и необходимости высокого рабочего напряжения, и
пьезокерамические преобразователи. Пьезокерамические преобразователи построены из спекаемых пьезоэлектрических кристаллов. Пьезоэлектрические кристаллы имеют свойство
изменять размеры (деформироваться) при воздействии на определённые поверхности кристалла электрического напряжения. Таким образом, электрическая энергия может быть преобразована в механическую. И наоборот, когда давление прикладывается к внешней поверхности кристалла, образуется заряд, который может быть преобразован в напряжение.
3 схемы построения ультразвуковых датчиков :
с одним преобразователем, в которых пьезокерамическая головка используется как излучатель и как приёмник. Недостатком этой схемы является относительно большое минимальное расстояние обнаружения: отражённые сигналы от объектов, расположенных очень близко к датчику, поступают раньше окончания спада импульса излучателя и по этой причине не могут быть обработаны;
с двумя преобразователями в одном корпусе, в которых для передачи и приёма используются две пьезокерамических головки, расположенные в одном корпусе. Путем применения двух отдельных преобразователей минимальное расстояние обнаружения может быть существенно уменьшено по сравнению со случаем использования единого приёмопередатчика;
разнесённая схема с двумя преобразователями, в которых для передачи и приёма
работают в сильно загрязнённой и запылённой среде;
большие рабочие расстояния (для систем с одним преобразователем до 15 метров);
обнаруживают объекты из любого материала (в том числе и уровень жидкости);
самый простой и дешёвый бесконтактный способ измерения уровня жидкости.
чувствительность к случайным препятствиям (например, ступени лестницы в цистерне с жидкостью);
часто неверная работа от границы сред с пеной на поверхности;
измерительный луч нельзя увидеть;
невысокое быстродействие;
сравнительно дороги.
Достоинства и недостатки индуктивного датчика:
Плюсы индуктивных датчиков:
1) простота конструкции и отсутствие механических частей;
2) высокая надёжность в следствии этого;
3) высокая чувствительность;
4) удобство и простота установки;
5) возможность использования в электрических сетях с промышленной частотой.
Минусы:
1) Необходимость в постоянной подачи питания;
2) Взаимосвязь напряжения и точности работы датчика.
Источники погрешностей емкостного датчика
Изменение температуры окружающей среды. .
Неточности изготовления формы неподвижного электрода и нанесения рисунка на шкалу. .
Нестабильность характеристик измерительной схемы. .
Внешние воздействия. .
Вибрации и удары.
Способы построения систем обнаружения объектов с помощью ультразвука
Ретрорефлективный метод.
Контролируется пространство между датчиком и стационарным рефлектором. Приёмник улавливает ультразвуковой сигнал, отражённый от рефлектора. При пересечении луча объектом происходит срабатывание датчика. Метод малоприменим для измерения расстояния до объекта, а служит для его непосредственного обнаружения в зазоре между датчиком и рефлектором.
Метод прерывания луча.
Два датчика, излучатель и приёмник, устанавливают на одной линии. Ультразвуковая волна должна пройти расстояние между излучателем и приёмником только в одном
направлении. Метод не применим для измерения расстояния до объекта, а служит для его непосредственного обнаружения в зазоре между передатчиком и приёмником.
ЛР3
1) Какова конструкция и принцип действия индуктивного преобразователя перемещений?
Индуктивный преобразователь перемещения (ИПП) - электронное устройство, выходное напряжение которого изменяется с изменением положения воздействующего элемента относительно торца преобразователя.
Простейший одинарный (однотактный) ИПП с переменным воздушным зазором δ, значение которого является измеряемой величиной, состоит из сердечника 1, подвижного якоря 2, связанного с контролируемым объектом X, и обмотки питания 3, которая является одновременно измерительной обмоткой.
2) Принцип работы ИПП основан на изменении индуктивности или взаимоиндуктивности обмотки с магнитопроводом вследствие изменения магнитного сопротивления магнитной цепи датчика под воздействием измеряемой величины.
Достоинства и недостатки
Индуктивные датчики обладают такими достоинствами, как:
простота конструкции и надежность в работе;
большая выходная мощность, позволяющая во многих случаях обойтись без усилителя;
высокая чувствительность и разрешающая способность;
безынерционность (при условии, что частота изменения входного сигнала гораздо меньше частоты источника питания);
возможность работы непосредственно от сети переменного тока.
Недостатки индуктивного датчика :
Из немногих недостатков индуктивных датчиков основным является зависимость точности работы датчика от напряжения, что обуславливает необходимость обеспечения стабильной подачи питания.
Минусы Одинарного:
малая рабочая зона,
влияние на результат преобразования электромагнитного усилия притяжения якоря к сердечнику, колебаний температуры и напряжения питания существенно ограничивает их практическое использование.
Гистерезис –
Одинарные ИПП имеют небольшое относительное перемещение /0 = 0,1. 0,15. Целый ряд недостатков, таких как малая рабочая зона, невысокая чувствительность, влияние на результат преобразования электромагнитного усилия притяжения якоря к сердечнику, колебаний температуры и напряжения питания существенно ограничивает их практическое использование. Обычно такие датчики применяются в тех случаях, когда необходимо ступенчатое релейное управление, например в качестве бесконтактных датчиков положения, концевых выключателей, датчиков положения и др.
Двухтактные ИПП, включаемые по дифференциальной схеме. Эти датчики состоят из двух сердечников, идентичных по конструктивным и магнитным параметрам, с двумя также одинаковыми обмотками, включенными последовательно и встречно. Между ними располагается общий якорь. Измерительный прибор включен таким образом, что через него протекает разность токов в обмотках. При среднем положении якоря зазоры между ним и каждым из сердечников одинаковы, индуктивности обеих обмоток и токи в них также одинаковы, т.е. результирующий ток через измерительный прибор отсутствует.
Мишени ИПП
Принцип действия трансформаторных (взаимоиндуктивных) датчиков также основан на изменении индуктивности обмоток при перемещении якоря. Особенностью трансформаторных ИПП является то, что в них отсутствует электрическая связь между обмоткой питания (возбуждения) и измерительной обмоткой, что позволяет менять напряжение на выходе нагрузки независимо от величины напряжения источника питания.
Питания индуктивных датчиков
1.Какие машины называются тахогенераторами, каков принцип их работы?
Тахогенераторами называются электрические машины небольшой мощности, преобразующие механическое вращение в электрический сигнал.
Тахогенераторы постоянного тока по конструкции и принципу действия представляют собой электрическую машину постоянного тока всегда с независимым возбуждением, чаще всего магнитоэлектрические с возбуждением основного магнитного поля с помощью постоянных магнитов, реже – с электромагнитным возбуждением, обусловленным магнитодвижущей силой обмотки возбуждения, питаемой от независимого источника электрической энергии постоянного напряжения
2. Назовите основные погрешности тахогенератора постоянного тока, их причины и пути снижения.
1. Зона нечувствительности обуславливается падением напряжения в переходном контакте между щеткой и коллектором. Для ее уменьшения применяют щетки с малым переходным сопротивлением (медно-графитовые или серебряно-графитовые), а в прецизионных тахогенераторах используют проволочные щетки с серебряным, золотым и даже платиновым покрытием.
2. Влияние реакции якоря проявляется в нелинейности выходной характеристики. С целью ее ослабления магнитную цепь тахогенератора выполняют либо слабо, либо сильно насыщенной. И в том и в другом случае рабочая точка лежит на линейной части характеристики, где размагничивающее действие поперечной реакции якоря сказывается незначительно.
3. Температурная погрешность связана с изменением сопротивления обмотки якоря и особенно обмотки возбуждения, если последняя имеется. (При увеличении температуры меди на 50 °С ее сопротивление увеличивается на 20 %). При увеличении сопротивления обмотки возбуждения уменьшается ток, магнитный поток и выходное напряжение тахогенератора. Температурную погрешность можно уменьшить различными путями. Например, включением последовательно с обмоткой возбуждения терморезистора, стабилизирующего сопротивление всей цепи. Достаточно эффективный способ – сильное насыщение магнитной цепи. В этом случае даже значительные колебания тока возбуждения весьма слабо отражаются на колебаниях магнитного потока возбуждения.
В тахогенераторах с постоянными магнитами подобной проблемы практически не существует, а изменение сопротивления обмотки якоря приводит к очень небольшим погрешностям.
4. Асимметрия выходного напряжения в тахогенераторах возникает изза смещения щеток с геометрической нейтрали (при сдвиге щеток с нейтрали, возникает продольная реакция якоря, которая носит намагничивающий характер при одном направлении вращения и размагничивающий при другом. Для устранения этой погрешности надо очень точно устанавливать и надежно закреплять щеточный узел, не допускать люфтов в щеткодержателях.
5. Пульсация выходного напряжения является специфической погрешностью тахогенератора постоянного тока. Различают зубцовые, якорные и коллекторные пульсации.
Зубцовые пульсации обуславливаются зубчатым строением якоря, что приводит к периодическому изменению проводимости воздушного зазора. С целью устранения зубцовых пульсаций выполняют скос пазов, выбираюттакую ширину полюсного наконечника, в пределах которой укладывается целое число зубцовых делений. Иногда применяют магнитные клинья.
Якорные пульсации обуславливаются неравномерным воздушным зазором, неодинаковой магнитной проводимостью вдоль и поперек проката. Для ослабления этой причины выполняют относительно большой зазор, по высокому классу точности обрабатывают посадочные поверхности, применяют высококачественные подшипники, выполняют веерообразную шихтовку сердечника якоря.
Итак, бесконтактные выключатели глобально делятся по принципу действия на три типа: емкостные, индуктивные и оптические.
Емкостные датчики.
Принцип действия емкостных бесконтактных датчиков основан на изменении электрической емкости конденсатора, в зону которого попадает объект. При подаче питания перед активной зоной датчика, представляющую собой поверхность “развернутого” конденсатора, возникает электрическое поле, которое является зоной чувствительности датчика. При попадании в эту зону какого-либо материала с диэлектрического проницаемостью больше единицы (как металлы, так и неметаллы), емкость конденсатора увеличивается, и изменяется состояние выхода датчика, иными словами, происходит его срабатывание.
Такие датчики могут успешно применяться в задачах контроля уровня содержимого в таре или упаковке, подсчете объектов на конвейерных лентах.
Индуктивные датчики.
В отличие от емкостных, индуктивные датчики реагируют только на металлические объекты. Объясняется это наличием катушки индуктивности в корпусе, которая при подаче питания создает перед датчиком магнитное поле, которое, в свою очередь, является зоной чувствительности датчика.
Индуктивные датчики отличаются бОльшей помехозащищенностью, нежели емкостные, так как в данном случае исключено ложное срабатывание датчика при попадании в зону чувствительности рук оператора или других посторонних предметов (неметаллов).
Применяются такие датчики в задачах контроля вращения валов и шестерней, подсчета металлических объектов и контроля положения металлических объектов в пространстве.
Оптические датчики.
Принцип действия оптических датчиков основан на изменении принимаемого датчиком светового потока. В таких датчиках есть две составляющие: излучатель и приемник. Они могут быть выполнены как в одном корпусе, так и в отдельных.
Такие датчики делятся, в свою очередь, еще на несколько типов, и, чтобы не отнимать Ваше время большим потоком информации, я привел наглядную таблицу по типам оптических датчиков.
Итак, теперь, когда Вы уже знаете принцип действия и сферы применения бесконтактных датчиков, Вы без труда сможете выбрать тот, который Вам нужен.
Компания ОВЕН предлагает Вам приобрести бесконтактные датчики следующих брендов:
Ну а если у Вас возникнут вопросы, наши инженеры с удовольствием Вас проконсультируют! Благодарю за внимание и хорошего дня!
Индуктивный датчик — бесконтактный датчик предназначенный для бесконтактного получения информации о перемещениях рабочих органов машин, механизмов, роботов и т.п. и преобразования этой информации в электрический сигнал.
Индуктивный датчик распознает и соответственно реагирует на все токопроводящие предметы.
Индуктивные датчики широко используются для решения задач АСУ ТП. Выполняются с нормально разомкнутым или нормально замкнутым контактом.
Принцип действия основан на изменении параметров магнитного поля, создаваемого катушкой индуктивности внутри датчика.
Принцип действия бесконтактного конечного выключателя (ВК) основан на изменении амплитуды колебаний генератора при внесении в активную зону датчика металлического, магнитного, ферромагнитного или аморфного материала определенных размеров. При подаче питания на конечный выключатель в области его чувствительной поверхности образуется изменяющееся магнитное поле, наводящее во внесенном в зону материале вихревые токи, которые приводят к изменению амплитуды колебаний генератора. В результате вырабатывается аналоговый выходной сигнал, величина которого изменяется от расстояния между датчиком и контролируемым предметом. Триггер преобразует аналоговый сигнал в логический, устанавливая уровень переключения и величину гистерезиса
Структура
Индуктивные бесконтактные выключатели состоят из следующих основных узлов:
Рис.2.4. Устройства индуктивного выключателя
1.Генератор создает электромагнитное поле взаимодействия с объектом.
2. Триггер обеспечивает гистерезис при переключении и необходимую длительность фронтов сигнала управления.
3. Усилитель увеличивает амплитуду сигнала до необходимого значения.
4. Светодиодный индикатор показывает состояние выключателя, обеспечивает контроль работоспособности, оперативность настройки.
5. Компаунд обеспечивает необходимую степень защиты от проникновения твердых частиц и воды.
6. Корпус обеспечивает монтаж выключателя, защищает от механических воздействий. Выполняется из латуни или полиамида, комплектуется метизными изделиями.
Основные определения.
1. Активная зона
Активная зона бесконтактного индуктивного выключателя — та область перед его чувствительной поверхностью, где более всего сконцентрировано магнитное поле чувствительного элемента датчика. Диаметр этой поверхности приблизительно равен диаметру датчика.
Рис. 2.5. Активной зоны датчика
2. Номинальное расстояние срабатывания
Рис.2.6. Номинальное расстояние переключения
Номинальное расстояние переключения — теоретическая величина, не учитывающая разброс производственных параметров датчика, изменения температуры и напряжения питания.
Номинальное расстояние срабатывания (Sn) — основной параметр датчика, нормируемый для данного типоразмера при номинальном напряжении питания и температуре. Расстояние срабатывание увеличивается с ростом габаритов чувствительного элемента и, соответственно, с ростом габаритов датчика.
Согласно ГОСТ Р 50030.5.2-99 индуктивный датчик должен срабатывать в гарантированном интервале срабатывания, а именно в диапазоне от 0 (то есть от поверхности чувствительной головки датчика) до 81% от заявляемого Sn для стандартизированного стального объекта воздействия.
Интервал срабатывания датчиков объективно зависит от температуры окружающей среды.
Как правило, датчик устанавливается так, чтобы объект воздействия (подвижный элемент конструкции) двигался параллельно чувствительной поверхности устройства.
3.Рабочий зазор
Рабочий зазор — это любое расстояние, обеспечивающее надежную работу бесконтактного выключателя в допустимых пределах температуры и напряжения.
4.Поправочный коэффициент рабочего зазора
Поправочный коэффициент дает возможность определить рабочий зазор, который зависит от металла, из которого изготовлен объект воздействия.
Различаются датчики утапливаемого исполнения (допускающие установку заподлицо в металл) и неутапливаемого. Во втором случае датчики имеют большее расстояние срабатывания.
На рисунке отображена зависимость выходного сигнала от расстояния до диска.
Рис.2.7. Поперечный датчик приближения зависимость выходного сигнала от расстояния.
2.1.2. Емкостные датчики.
Емкocтный дaтчик , измерительный преобразователь неэлектрических величин (уровня жидкости, механические усилия, давления, влажности и др.) в значения электрической ёмкости. Конструктивно емкостный датчик представляет собой конденсатор электрический плоскопараллельный или цилиндрический.
Принцип действия емкостных бесконтактных выключателей
Емкостные датчики имеют чувствительный элемент в виде вынесенных к активной поверхности пластин конденсатора.
Принцип действия емкостных сенсоров основывается либо на изменении геометрии конденсатора (т.е. на изменении расстояния между пластинами), либо на изменении емкости за счет размещения между пластинами различных материалов: электропроводных или диэлектрических. Изменения емкости, как правило, преобразуются в переменный электрический сигнал.
Принцип действия основан на зависимости электрической емкости конденсатора от размеров, взаимного расположения его обкладок и от диэлектрической проницаемости среды между ними.
Для двухобкладочного плоского конденсатора электрическая емкость определяется выражением:
где e 0 - диэлектрическая постоянная; e - относительная диэлектрическая проницаемость среды между обкладками; S - активная площадь обкладок; d - расстояние между обкладками конденсатора.
Зависимости C ( S ) и C (d) используют для преобразования механических перемещений в изменение емкости.
Приближение объекта из любого материала к активной поверхности ведет к изменению емкости конденсатора, параметров генератора и в конечном итоге к переключению коммутационного элемента.
Устройство и принципы работы емкостного датчика
Рис. 2.8. Устройство емкостного датчика
Емкocтный бecконтактный датчик функционирует следующим образом:
1. Генератор обеспечивает электрическое поле взаимодействия с объектом.
2. Демодулятор преобразует изменение амплитуды высокочастотных колебаний генератора в изменение постоянного напряжения.
3. Триггер обеспечивает необходимую крутизну фронта сигнала переключения и значение гистерезиса.
4. Усилитель увеличивает выходной сигнал до необходимого значения.
5. Светодиодный индикатор показывает состояние выключателя, обеспечивает работоспособности, оперативность настройки.
6. Компаунд обеспечивает необходимую степень защиты от проникновения твердых частиц и воды.
7. Корпус обеспечивает монтаж выключателя, защищает от механических воздействий. Выполняется из латуни или полиамида, комплектуется метизными изделиями.
Активная поверхность емкостного бесконтактного датчика образована двумя металлическими электродами, которые можно представить как обкладки "развернутого" конденсатора (см. рис.). Электроды включены в цепь обратной связи высокочастотного автогенератора, настроенного таким образом, что при отсутствии объекта вблизи активной поверхности он не генерирует. При приближении к активной поверхности емкостного бесконтактного датчика объект попадает в электрическое поле и изменяет емкость обратной связи. Генератор начинает вырабатывать колебания, амплитуда которых возрастает по мере приближения объекта. Амплитуда оценивается последующей схемой обработки, формирующей выходной сигнал. Емкостные бесконтактные датчики срабатывают как от электропроводящих объектов, так и от диэлектриков. При воздействии объектов из электропроводящих материалов реальное расстояние срабатывания Sr максимально, а при воздействии объектов из диэлектрических материалов расстояние Sr уменьшается в зависимости от диэлектрической проницаемости материала er (см. график зависимости Sr от er и таблицу диэлектрической проницаемости материалов). При работе с объектами из различных материалов, с разной диэлектрической проницаемостью, необходимо пользоваться графиком зависимости Sr от er. Номинальное расстояние срабатывания (Sn) и гарантированный интервал воздействия (Sa), указанные в технических характеристиках выключателей, относятся к заземленному металлическому объекту воздействия (Sr=100%). Соотношение для определения реального расстояния срабатывания (Sr): 0,9 Sn
Рис 2.9.Зависимость реального расстояния срабатывания Sr от диэлектрической проницаемости материала объекта er
Диэлектрическая проницаемость некоторых материалов: Материал - er
Бумага. 2,3
Бумага промасленная. 4,0
Вода. 80
Воздух. 1,0
Древесина. 2-7
Керосин. 2,2
Мрамор. 8,0
Нефть. 2,2
Спирт этиловый. 25,8
Стекло. 5,0
Фторопласт (тефлон). 2,0
Фарфор. 4,4
Фанера. 4,0
Емкостные датчики могут быть однополярными (в их состав входит только один конденсатор), дифференциальными (в их состав входят два конденсатора) или мостовыми (здесь уже используются четыре конденсатора). В случае дифференциальных или мостовых сенсоров, один или два конденсатора являются либо постоянными, либо переменными, включенными навстречу друг другу.
На практике при измерении перемещения электропроводного объекта, его поверхность часто играет роль пластины конденсатора. На рис.3 отображена принципиальная схема однополярного емкостного датчика, в котором одна из пластин конденсатора соединена с центральным проводником коаксиального кабеля, а другой пластиной является сам объект. Отметим, что собственная пластина датчика окружается заземленным экраном, что позволяет улучшать линейность и уменьшать краевые эффекты. Типовой емкостной датчик работает на частотах 3-МГц диапазона и может детектировать перемещения быстро двигающихся объектов. Частотные характеристики такого датчика со встроенным электронным интерфейсом лежат в диапазоне 40 кГц.
Похожие страницы:
Датчики управления двигателем автомобиля
. (5 млн. циклов); и — бесконтактный датчик линейного положения (педали и EGR) SiemensVDO; к — программируемые бесконтактные датчики углового положения SiemensVDO на .
Бесконтактные двигатели
. простейшую конструкцию бесконтактного двигателя (рис.1). В корпусе 1 расположены электромагнитные системы двигателя и датчика положения. Магнитопровод .
Электромеханические и магнитные элементы систем автоматики
. магнитные усилители, модуляторы и бесконтактные магнитные реле. Отличием данного . токосъемном устройстве. Они обеспечивают бесконтактный съем сигнала с вращающегося . преобразование. В ка честве датчиков положения, определения качества поверхностей, для .
Электрические датчики в современной металлургии
. датчики размеров и др. 4.1 Датчики положения Датчики положения, называемые также позиционными датчиками . датчики положения делятся на электрические, гидравлические и пневматические, а по способу воздействия на датчики – контактные и бесконтактные. Датчики .
Устройство, работа и основные неисправности бесконтактной системы зажигания
. 38.3706 1 – валик 2 - маслоотражательная муфта 3 - бесконтактный датчик 4 - корпус вакуумного регулятора 5 – мембрана 6 - крышка . снятия вакуума в исходное положение пластины, на которой закреплен бесконтактный датчик. Нарушение работы вакуумного .
Бесконтактный выключатель — это устройство управления светом без непосредственного участия человека. В качестве примера бесконтактных приборов можно привести инфракрасные датчики, которые включают свет лишь при приближении к помещению человека. Когда же помещение оказывается пустым, инфракрасное устройство гасит свет.
Принцип действия бесконтактных датчиков
Принцип действия бесконтактных выключателей (датчиков) основан на изменении амплитуды колебаний генератора при внесении в чувствительную зону датчика конкретного материала определенных размеров. Расстояние переключения устройства задается в зависимости от потребностей процесса и разновидности датчика. Бесконтактный способ распознавания объекта воздействия позволяет существенно повысить надежность работы устройства по причине отсутствия движущихся и трущихся деталей.
Именно потому их используют в самых разных отраслях: от металлообработки до пищевого производства, как элемент автоматизации транспорта и для контроля в станкостроении, для управления водо- газо, нефтеснабжением и на морских нефтеперерабатывающих платформах. Чтобы подобрать подходящий переключатель, стоит ознакомиться с классификацией датчиков по принципу их действия.
Индуктивные бесконтактные выключатели
Индуктивные датчики реагируют на металлические, магнитные, ферромагнитные или аморфные материалы нужных размеров. Эффект достигается за счет изменения амплитуды колебаний генератора при попадании объекта в чувствительную зону датчика.
Подберите индуктивный выключатель:
по параметрам по аналогам по отраслям по маркировке
Емкостные бесконтактные выключатели
Емкостные выключатели обнаруживают как металлические, так и диэлектрические объекты. Принцип действия выключателя основан на изменении емкости конденсатора, выполняющего роль чувствительного элемента, при внесении в чувствительную зону объектов.
Подберите емкостный выключатель:
по параметрам по аналогам по отраслям по маркировке
Оптические бесконтактные выключатели
Оптические бесконтактные датчики обнаруживают контролируемые объекты, отражающие или прерывающие оптическое излучение. Коммутационный элемент у оптических бесконтактных датчиков полупроводниковый или релейный. Дальность действия этих датчиков может достигать значения 150 метров.
Подберите оптический выключатель:
по параметрам по аналогам по отраслям по маркировке
Магниточувствительные бесконтактные выключатели
Магниточувствительные датчики служат для обнаружения в пространстве намагниченного объекта. Срабатывание датчика происходит при изменении напряженности магнитного поля, вызванного, например, перемещением постоянного магнита, расположенного на подвижной части механизма.
Подберите магниточувствительный выключатель:
по параметрам по аналогам по отраслям по маркировке
Бесконтактные датчики могут быть исполнены в особо прочных корпусах из специальных материалов, согласно стандарту NAMUR, а также с приемкой 5.
Достоинства бесконтактных датчиков (выключателей):
- частота срабатывания: до 3 кГц, на эффекте Холла до 15 кГц;
- высокая надежность;
- однозначная зависимость выходной величины от входной;
- стабильность характеристик во времени;
- небольшие размеры и масса;
- отсутствие обратного воздействия на объект;
- повышенная герметичность IP 68
- различные варианты монтажа
- работа при различных условиях эксплуатации:
- в общепромышленных условиях
- в широких температурных диапазонах (от -60C° до +150C°)
- при высоком давлении (до 500 Атм)
- в агрессивных средах
- во взрывоопасных зонах
Виды бесконтактных выключателей
Принципы функционирования чувствительного элемента в бесконтактных моделях могут отличаться в зависимости от рабочих условий и необходимого быстродействия. При этом конструкция устройств всегда включает следующие компоненты:
Применяются следующие виды датчиков: емкостные, индуктивные, оптические, ультразвуковые. Об особенностях этих устройств пойдет речь ниже.
Емкостные датчики
Функционирование емкостных датчиков основано на взаимодействии с человеческим телом: когда человек поблизости, возникает электрическая емкость, в результате чего запускается задающий время контур мультивибратора. Чем ближе человек к выключателю, тем больше объем емкости и ниже частота, создаваемая мультивибратором. После преодоления частотой минимального порога устройство включается, однако стоит человеку отойти на определенное расстояние, датчик срабатывает на выключение.
Функцию чувствительного элемента в приборе выполняет пластина, наложенная на конденсатор, который, в свою очередь, подключается к мультивибратору. На выходе мультивибратор стыкуется с преобразователем частоты и напряжения, а также компаратором, выступающим в качестве порогового элемента.
Индуктивные датчики
Бесконтактные выключатели этого типа отзываются не на присутствие человека, а на передвижения магнита. В зависимости от исполнения магнитного изделия, датчик изготавливается с металлическим или намагниченным сердечником. Индуктивный датчик создает электрические импульсы разной направленности в зависимости от приближения или отдаления объекта. Сигнал обрабатывается пороговым элементом: после превышения определенного уровня напряжения на обмотке датчика включается триггер, который открывает ключ.
![Индуктивные датчики]()
Оптические датчики
Оптические приборы включают в себя инфракрасный светодиод и фототранзисторы. Светодиод работает вне зависимости от помех, создаваемых естественным освещением. Устройство может отражать свет (принцип работы устройства, считывающего штрих-код) или прерывать поток (предмет должен располагаться между датчиком и световым источником).
Ультразвуковые датчики
В ультразвуковых устройствах применяются кварцевые звуковые излучатели. На звук реагирует настроенный на определенную частоту приемник. Ультразвуковые приборы имеют и другое название — датчики движения и объема. При этом в помещении, где отсутствуют движущиеся объекты, период возврата и амплитуда сигнала являются постоянными. Если в помещении появляется движущийся объект, звуковые волны распределяются иначе, что отражается на изменении в сигнале, получаемом датчиком.
Преимущества бесконтактных моделей
Главным преимуществом бесконтактных выключателей является экономия электричества. Электроэнергия не тратится в случае отсутствия людей в помещении. Человеку не нужно принимать участие, чтобы включить или выключить свет. Следовательно, использование таких моделей считается комфортным.
Техническая простота является плюсом стандартных контактных выключателей, но есть некоторые минусы:
- Маленький ресурс при применении максимальной нагрузки. Если контакты размыкаются, возникает искра, что вызывает поломку выключателя. При наличии постоянного тока устранить аварию поможет конденсатор, имеющий параллельное подключение к контактам. При наличии в сетях переменного тока понадобится тугоплавкая напайка из вольфрама.
- Минусом контактного устройства считается сильная чувствительность к пыли и грязи. Это вызывает нарушение электрической цепи. Далее происходит снижение взаимодействия контактов, а в итоге — перегрев и поломка.
Бесконтактные выключатели отличаются от традиционных моделей высокой надежностью. Работа современных приборов заключается в использовании транзисторных ключей, имеющих незначительное сопротивление. Это способствует проведению значительных токов с отсутствием перегрева.
Огромный выбор дает возможность найти элемент для использования в конкретном случае. Если нужно реализовать сенсорное управление, подойдет емкостный выключатель, а для использования в загрязненных условиях лучше выбрать индуктивный вариант.
Кол-во блоков: 5 | Общее кол-во символов: 8049
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:Читайте также:
