Induktyviniai impulsiniai jutikliai

1 ĮVADAS Yra nemažai sukurtų jutiklių robotams, pagal paskirtį naudojami vieni arba kiti tarp populiariausių jutiklių yra magnetiniai, talpiniai, rezistyviniai jutikliai taip pat nemažai aprašyta yra ir apie indukcinius, termoelektrinio efekto, sales efekto, fotoelektrinio efekto sensorių. Šitie visi metodai dažnai naudojami robotų ar mechaninių įrenginių, kurie vienaip ar kitaip yra susiję su automatizuotu valdymu. Populiari kombinacija: induktyviniai, talpiniai, ultragarsiniai ir fotoelektriniai jutikliai, juos sujungus i visumą, jie yra naudojami kaip „no – touch“ sensoriai. Tokie sensoriai yra dažnai naudojami pramoneje, kur tarkim reikia nustatyti ar skardines yra reikiamoje pozicijoje ant konvejerio. Darbo objektas: skaitmeninės grandinės, induktyviniai jutikliai. Tikslas: aptarti induktyvinių jutiklių veikimą. Uždaviniai: 1. Aprašyti induktyvinių jutiklių veikimą; 2. Veikimo principus; 3. Naujausius induktyvinius jutiklius. 1. INDUKTYVINIAI JUTIKLIAI Induktyviniai sensoriai naudoja elektromagnetinį lauką, kad aptikti ar yra metalinių objektų. Induktyviniai jutikliai gali būti naudojami, naudojant, bet kokį metalą. Yra naudojamas kintantis magnetinis laukas. Pavyzdys parodo kaip atrodo šio jutiklio bendra schema. 1 pav. Induktyvinio jutiklio bendra schema Tai veikia nustatant aukšto dažnio lauką. Jei objektas yra arti lauko, tai jį indikuos sūkurinė srovė. Taigi dėl varžos sumažės srovės stiprumas ir lauko energija, ir tokiu būdu sumažės svyravimo amplitudė. Detektorius tirdamas magnetinį lauką nustatys, kada tai sumažėjo pakankamai tam, kad persijungti. Vijos gali būti ekranuotos tam, kad jos būtų jautresnės tik priekyje. Neekranuotos vijos turi didesnį magnetinio jautrumo lauką ir šonai yra jautresni. 2 pav. Ekranuotos ir neekranuotos vijos laukas Induktyviniai jutikliai gali aptikti tik metalus ir naudojama elektromagnetinio lauko technologija. Jie keičia poslinkį x į ritės induktyvumo L kitimą. Induktyviniai jutikliai labai paplitę staklių, automatinių linijų ir kitų technologinių įrengimų automatinio valdymo sistemose. Jų privalumas - nebijo teršalų, patikimi. Jais matuojami poslinkiai ir deformacijos, kontroliuojami detalių matmenys. Šių jutiklių veikimas pagrįstas ritės, suvyniotos ant feromagnetinės šerdies, induktyvumo kitimu, pasislenkant jutiklio inkarui. Induktyviniai jutikliai gali būti: • su kintamu oro tarpu - a (poslinkis 0,001 ÷1 mm); • su kintamu oro tarpo plotu – b; • solenoidiniai - c (poslinkis l÷60mm); • impulsiniai – 5 pav.; • nereversiniai – 3 pav.; • reserviniai – 4 pav. Induktyvinį jutiklį sudaro: 1 - magnetolaidis, 2 - ritė ir 3 - inkaras. Ritės induktyvumas priklauso nuo magnetinės grandinės varžos, o ši - nuo oro tarpo δ arba oro tarpo tarp inkaro ir magnetolaidžio ploto. 3 pav. Nereversiniai induktyviniai jutikliai Induktyviniai jutikliai su kintamu oro tarpu δ naudojami milimetro dalių poslinkiams matuoti. Jutikliais su kintamu oro tarpo plotu galima matuoti didesnius poslinkius. Nereversiniuose jutikliuose tarp šerdies ir inkaro atsiranda iki kelių kilogramų jėgos, kurias reikia nugalėti. Šio trūkumo neturi reversiniai jutikliai (4 pav., a ir b), kurie yra du kartus jautresni už nereversinius. Reversiniai jutikliai yra sudaryti iš dviejų nereversinių jutiklių su bendru inkaru. Jėga, veikianti inkarą, lygi šerdžių traukos jėgų skirtumui. Kai inkaras yra vidurinėje padėtyje, atstojamoji jėga lygi nuliui. Reversiniai jutikliai jungiami pagal diferencialinę arba pagal tiltelio schemą. 4 pav. Reversiniai induktyviniai jutikliai. a - mažo poslinkio, b - solenoidinis. Diskretinio induktyvinio jutiklio sandaros schema pavaizduota 5 pav. Induktyvinis jutiklis įjungtas į aukšto dažnio generatoriaus kontūrą. Iš generatoriaus 1 aukšto dažnio signalas (300 - 800kHz) patenka į demoduliatorių, kuris suderintas taip, kad jo išėjime signalo nėra. Todėl nėra signalų ir toliau. 1 - aukšto ddažnio generatorius; 2 – demoduliatorius; 3 – komparatorius; 4 - šviesos indikatorius; 5 - galios stiprintuvas su apsauga; 6 - išorinis maitinimo šaltinis 24V; 7 - vidinis maitinimo šaltinis; 8 - induktyvinis jutiklis; 9 - išėjimas. Jei prie jutiklio 8 priartėja objektas, turintis feromagnetinių savybių, jame atsiranda sukūrinės srovės. Jos slopina generatorių. Pakinta generatoriaus 1 signalo amplitudė. Tai pajaučia demoduliatorius. Demoduliatoriaus 2 išėjime atsiradęs signalas pakeičia komparatoriaus 3 išėjimo signalą. Pradeda šviesti indikatorius 4. Per jį signalas patenka į galios stiprintuvą 5 ir atsiranda jutiklio išėjime 9. 1.1. Induktyvinių jutiklių privalumai 1.2. SIEH-3B Miniatiūriniai induktyviniai padėties jutikliai 2. INDUKTYVINIAI IMPULSINIAI JUTIKLIAI Jie naudojami dideliems poslinkiams kontroliuoti. Toks daviklis, parodytas 6 pav., sudarytas iš tikslios krumpliuotos liniuotės 1, kurios krumplių žingsnis t, ir dviejų šerdžių 2 ir 3. Ant šerdžių uždėtos ritės 4 ir 5, maitinamos iš kintamosios įtampos šaltinio. Šerdžių krumplių žingsnis būna toks pat arba kartotinis liniuotės krumplių žingsniui. Diferencialinei schemai sudaryti viena šerdis perstumta antrosios atžvilgiu puse žingsnio t. Krumpliuota liniuotė pritvirtinama prie kontroliuojamo objekto. Šerdys įrengtos stacionariai atstumu 8 nuo liniuotės, o jų ritės įjungtos į tiltelio schemą. Nuo liniuotės ir ričių tarpusavio padėties priklauso jų induktyvumas. Tiltelio išėjimo įtampa judant liniuotei žingsnio t intervale keisis pagal sinusinį dėsnį. Darbinio įtaiso poslinkį rodo matavimo įtaisas, skaičiuojantis sinusinės išėjimo įtampos nulinių reikšmių skaičių. Žingsnio t ribose poslinkis nustatomas pagal įtampos amplitudės dydį ir fazę, matuojamą fazei jautriu voltmetru. 6 pav. Induktyvinis impulsinis jutiklis 3. INDUKTOSINIAI Tai - induktyviniai faziniai jutikliai (7 pav.). Jie naudojami mažiems poslinkiams matuoti. Jų skiriamoji geba - 2,5-10 μm. Jie būna linijiniai ir apskritiminiai. 7 pav. Linijinio induktosino konstrukcija. Linijinis induktosinas 9 pav. sudarytas iš dviejų stiklinių liniuočių 1 ir 3. Liniuotė 1 tvirtinama stacionariai, o liniuotė 3 - prie judančio darbinio įtaiso. Tarp liniuočių paliekamas 0,10—0,125 mm tarpelis. Ant liniuotės 1 fotocheminiu būdu atspausdinta vienfazė apvija 2, ant liniuotės 3—dvifazės apvijos 4 ir 5, pastumtos viena kitos atžvilgiu 1/4 apvijos žingsnio. Šios apvijos maitinamos iš aukšto dažnio (iki 10 kHz) sinusinės įtampos šaltinių. Įtampų U1 ir U2 fazės skiriasi π/2 rad, todėl apvijose 4 ir 5 susidaro slenkantis magnetinis laukas, kuris liniuotės 1 apvijoje 2 indukuoja kintamą sinusinę įtampą ; jos fazė priklauso nuo liniuočių 1 ir 3 tarpusavio padėties ir kinta žingsnio t ribose. Linijinių induktosinų skiriamoji galia 2,5—10 μm. Apskritiminiais induktosinais matuojami kampiniai poslinkiai. Jų veikimo principas analogiškas. Ant statoriaus ir rotoriaus fotocheminiu būdu sudarytos izoliuotos apvijos (8 pav.). Jie pagaminti iš izoliacinės medžiagos (keramikos, stiklo). Rotorius 1, turintis vienfazę apviją, sujungiamas su velenu, kurio kampinį poslinkį reikia matuoti. Ant statoriaus 2 sudaryta trifazė apvija. Tarp rotoriaus ir statoriaus apvijų elektromagnetinis ryšys vyksta per oro tarpelį ir priklausomai nuo jų tarpusavio padėties induktyvumas kinta pagal sinuso dėsnį. Pagal šį dėsnį kinta ir rotoriaus 1 apvijoje indukuojama įtampa. Induktosinų kampo matavimo paklaida būna 5", kai 80 mm skersmens diskų apvijose yra 108 poliai, ir 1", kai 300 mm skersmens diskų apvijose yra 360 polių. 8 pav. Apskritiminis induktosinis IŠVADOS Induktyviniai jutikliai labai patogūs mažiems kampiniams ir linijiniams mechaniniams poslinkaims, deformacijoms matuoti, detalių matmenims kontroliuoti. Bekontaktis suveikimas nuo metalo atstumu nuo 1 iki 100 mm (priklausomai nuo išpildymo), įvairioms maitinimo įtampoms, nėra redukcijos koeficiento (suveikimo atstumas išlieka vienodas visiems metalams (plienui, aliuminiui, variui, švinui ir t.t.)), be to yra pigesni negu kiti jutikliai. INFORMACIJOS ŠALTINIŲ SĄRAŠAS 1. V.Aleksa. Automatika ir technologinių procesų automatizavimas. - Vilnius, 1981. 2. Automatikos pagrindai. A.Čekvaskinas "Mokslas" 1980 Prieeiga per internetą:

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!