| В данном разделе представлены бесконтактные датчики положения и электромеханические выключатели, предназначенные для контроля конечных положений объектов из различных материалов. Детектирование положения предмета — базовая задача при автоматизации в промышленности и от правильного выбора сенсора, зависит надежность и стабильное функционирование всей системы. Датчики положения или приближения можно разделить на две большие группы: бесконтактные и контактные, электромеханические. К бесконтактным выключателям относятся, например, емкостные датчики, индуктивные датчики, магнитные и ультразвуковые, т.е., детектирующие объект удаленно, без контакта с его поверхностью. Вместе с тем, довольно часто используются механические концевые выключатели, например, электромеханические одиночные и блочные. Большое распространение электромеханические выключатели получили в различных станках с ЧПУ для металлообработки, поскольку современные выключатели этого типа обладают высокой надежностью, ремонтопригодностью и простотой подключения в электрическую схему. При выборе бесконтактного датчика положения следует оттолкнуться от свойств детектируемого объекта, его габаритов, расстояния срабатывания и условий эксплуатации. К примеру, для определения конечного положения металлических деталей, частей механизма с расстояния от одного до нескольких десятков миллиметров идеально подходят индуктивные датчики. Бесконтактные магнитные выключатели несколько расширяют расстояние срабатывания индуктивных, благодаря тому, что работают в паре с постоянным магнитом. Для расстояний от нескольких сантиметров до метров следует уже обращаться к оптическим и ультразвуковым датчикам положения. Оптические или фотоэлектрические бесконтактные выключатели получили огромное распространение на производстве и их можно увидеть практически на любой автоматической линии возле конвейерной ленты. Необходимо отметить, что есть три типа оптических датчиков, различающихся по схеме работы: с диффузионным отражением от объекта, рефлекторные — с отражением от рефлектора и однолучевые барьеры, с раздельным расположением приемника и передатчика. Благодаря такому разнообразию, можно подобрать максимально подходящий для решения конкретной задачи оптический датчик положения. Выбрать по параметрам надежные бесконтактные датчики положения различных типов, ознакомиться с описаниями и купить бесконтактные и электромеханические выключатели, возможно с помощью нашего каталога, в котором представлены одни из лучших мировых производителей сенсоров: Balluff, Banner Engineering, Datalogic (Datasensor), IFM Electronic, EGE-Elektronik, Leuze Electronic, Omron, Turck, Pepperl+Fuchs. |
|
|
Индуктивный датчик — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Индуктивный датчик — бесконтактный датчик, предназначенный для контроля положения объектов из металла (к другим материалам не чувствителен).
Индуктивные датчики широко используются для решения задач АСУ ТП. Выполняются с нормально разомкнутым или нормально замкнутым контактом.
Индуктивный бесконтактный датчикПринцип действия основан на изменении параметров магнитного поля, создаваемого катушкой индуктивности внутри датчика.
Принцип действия основан на изменении амплитуды колебаний генератора при внесении в активную зону датчика металлического, магнитного, ферро-магнитного 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 Шмитта преобразует аналоговый сигнал в логический.
Индуктивные бесконтактные выключатели могут состоять из следующих основных узлов:
- Генератор создает электромагнитное поле взаимодействия с объектом.
- Триггер Шмитта обеспечивает гистерезис при переключении.
- Усилитель увеличивает амплитуду сигнала до необходимого значения.
- Светодиодный индикатор показывает состояние выключателя, обеспечивает контроль работоспособности, оперативность настройки.
- Компаунд обеспечивает необходимую степень защиты от проникновения твердых частиц и воды.
- Корпус обеспечивает монтаж датчика, защищает от механических воздействий. Выполняется из латуни или полиамида, комплектуется крепежными изделиями.
Активная зона[править | править код]
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.
Номинальное расстояние переключения[править | править код]
Номинальное расстояние переключения — теоретическая величина, не учитывающая разброс производственных параметров датчика, изменения температуры и напряжения питания.
Рабочий зазор[править | править код]
Рабочий зазор — это любое расстояние, обеспечивающее надежную работу бесконтактного выключателя в допустимых пределах температуры и напряжения.
- 0≤Swork≤0,8Snom{\displaystyle 0\leq S_{work}\leq 0,8S_{nom}}
Поправочный коэффициент рабочего зазора[править | править код]
Поправочный коэффициент дает возможность определить рабочий зазор, который зависит от металла, из которого изготовлен объект воздействия.
| Материал | Коэффициент |
|---|---|
| Сталь 40 | 1,00 |
| Чугун | 0,93…1,05 |
| Нержавеющая сталь | 0,60…1,00 |
| Алюминий | 0,30…0,45 |
| Латунь | 0,35…0,50 |
| Медь | 0,25…0,45 |
- Туричин А. М., Электрические измерения неэлектрических величин, 4 изд., М.—Л., 1966.
Датчики положения — Control Engineering Russia
Большая часть датчиков положения используется для контроля перемещения, в непрерывном производстве изделий и периодических процессах. Ведущими технологиями являются концевые выключатели, индуктивные датчики и аварийные выключатели. Наиболее высокими темпами растет использование видеодатчиков.
ОБЗОР • Расширение функций датчика положения • Популярность концевых выключателей индуктивных датчиков • Наибольший рост видеодатчиков • Выбор в пользу высокой точности |
Благодаря разнообразию технологии определения положения, они кажутся «хорошо позиционированными» в своих областях применения. Это подтверждает тот факт, что более 95% респондентов проведенного недавно опроса указали, что в будущем году они намерены сохранить или увеличить объем применения таких датчиков. В число наиболее применяемых входят концевые выключатели, индуктивные датчики и аварийные выключатели. Наибольший рост наблюдался у видеодатчиков.
В опросе, проведенном Reed Corporate Research среди подписчиков Control Engineering, которые составляют спецификации, дают рекомендации и/или ; производят закупки ; датчиков положения, выяснилось, что 55% занимаются этим для производственных потребностей, 23% делают это для нужд OEM (перепро дажи) и 22% — для обеих задач.
На месте: разнообразные датчики отвечают потребностям
% видов датчиков положения, находящихся в употреблении
Разнообразные технологии помогают измерить положение. Ответы респондентов опроса говорят о том, что в наступающем году машинное зрение и магнитострикционные датчики будут расти наиболее высокими темпами.
В ответах о сфеах применения датчиков положения 52% опрошенных отметили контроль перемещения, 43% указали непрерывное производство, 37% — серийное производство, 29% роботизированное оборудование и 27% — позиционирование инструмента. В число 10 ведущих приложений вошли упаковка, транспортировка материалов и деталей, дискретное производство, химическая обработка/технологический процесс, производство изделий из пластмасс и пакетирование (например, чая).
Виды технологии
Концевые выключатели в настоящее время используют 86% респондентов, а 81% использует индуктивные датчики. На основании результатов опроса можно сделать вывод, что концевые выключатели на протяжении еще одного года будут оставаться наиболее широко используемыми датчиками положения. Ожидается, что среди технологий, на которых основаны датчики положения, наибольшее распространение получит технология машинного зрения, которая набрала 49% и по сравнению с прошлым опросом увеличилась на 7%.
Среди фотоэлектрических датчиков и датчиков на основе машинного зрения есть новый класс датчиков присутствия, который, по словам Джона Китинга, менеджера по маркетингу продукции в компании Cognex, не был включен в опрос. Датчик Checker от Cognex обнаруживает детали по их внешнему виду без установки детали в определенном положении. В фотоэлектрических датчиках используется отраженный свет, что может привести к ошибочным результатам. Датчик Checker можно использовать для определения кодовых комбинаций и многочисленных характеристик. Поскольку он выдает только один результат: принять/отклонить, то для его работы не требуется логика ПЛК.
По словам другого менеджера по продукции из компании Cognex, Брайана Боутнера, проведенный опрос показывает большой интерес к видеодатчикам, и по мере того, как снижается их цена, а сами датчики становятся более простыми в использовании, будет возрастать их применение для решения задач определения положения. Этому же содействует большая способность находить детали вне зависимости от их ориентации, размера и внешнего вида.
Машинное зрение дает возможность более точно определять положение, что позволяет снизить расходы и увеличить производительность, полагает Роберт Ли, менеджер по стратегическому маркетингу в Omron Electronics. «Главным фактором, заставляющим производителей делать каждое изделие как можно лучше, является надежда потребителя на неизменное качество» — считает он.
Результаты опроса показывают, что по скорости роста следующими за видеодатчиками стоят магнитострикци-онные датчики (предполагаемый рост на следующий год составит 5 пунктов и достигнет 26%). Рост характерен также для таких сегментов, как лазерные, ультразвуковые датчики близости и датчики с удлинением провода (катушка).
«С появлением новых технологий рынок должен продемонстрировать тенденцию к бесконтактным видам датчиков, — разъясняет Л. Филипковски, менеджер по продукту в AutomationDirect. — Концевые выключатели всегда были надежным и испытанным средством для определения положения, однако у них есть физические ограничения, которые ставят предел их использованию при определенных условиях. Индуктивные и емкостные датчики близости, фотоэлектрические и ультразвуковые бесконтактные датчики в настоящее время используются в таких приложениях, которые даже трудно было бы представить ранее»
Филипковски также отмечает: «Новые технологии позволяют использовать бесконтактные индуктивные датчики близости на больших расстояниях, с блоками меньшего размера, для самонаведения с обучением. Происходит значительное снижение цен на ультразвуковые датчики, кроме того, меняется также их стиль”.
Среди самого главного, что определяет выбор при приобретении датчиков положения, респонденты отмечают надежность. Более трех четвертей опрошенных отметили эту характеристику как наиболее важную. Среди других характеристик по степени убывания значимости они отмечали защиту от короткого замыкания, помощь в установке и регулировке, коррозионную стойкость, светодиодный индикатор состояния. Завершает список десяти важнейших характеристик датчиков положения цифровой выход, защита от обратной полярности, светодиодный индикатор диагностики, наличие самообучения при установке и защита от брызг.
Большинство респондентов работают с датчиками положения в замкнутом контуре (82% — без вмешательства оператора). 59% респондентов используют стандартные датчики с интерфейсными модулями в сети устройств. 41% используют датчики, рассчитанные на работу в сетевой среде. 84% респондентов, которые в настоящее время используют сеть устройств, применяют Ethernet, 60% — DeviceNet. На основании результатов опроса можно сделать предположение, что Ethernet и в будущем году останется наиболее широко используемой сетью. В настоящее время 43% используют в подключении Profibus, 20% — AS-i и 20% — Interbus.
В среднем за последние 12 месяцев респонденты приобрели 128 датчиков положения. За последний год расходы каждого респондента на приобретение датчиков положения составили в среднем 29108 долл. США. В следующие 12 месяцев 31% респондентов приобретет большее число датчиков положения, у 65% приобретение останется на прежнем уровне, и только у 5% спрос на датчики снизится.
ИЗДЕЛИЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПРИСУТСТВИЕ
Чтобы получить информацию о производителях, посетите указанные web-сайты компаний.
Миниатюрный магнитоиндукционный аналоговый абсолютный линейный датчик положения
Компания Balluff расширила возможности своего нового магнитоиндукционного аналогового абсолютного линейного датчика положения BIL с целью предоставления высокоточной бесконтактной непрерывной информации для пневматического захватного устройства. Конструкция этого миниатюрного многофункционального современного датчика оптимальна для непрерывного считывания позиции в целях управления положением. Аналоговый выходной сигнал позволяет считывать позицию в режиме реального времени для того, чтобы определить, что объект надежно удерживается захватом. Миниатюрная головка датчика (предназначенная для монтажа в Т-образный паз механизма захвата) через кабель соединяется с небольшим электронным модулем, который обеспечивает реализацию маг-нитоиндукционной технологии Balluff. Он воспринимает движение небольшого магнита, прикрепленного к пальцу захватного устройства, через алюминиевый зажим. Утверждается, что он выдает линеаризованную информацию о ходе поршня до 10 мм с высоким разрешением и с аналоговой температурной компенсацией. Поставляются варианты устройства, отличающиеся выходом напряжения или тока. У датчика нет движущихся деталей (кроме магнита, установленного на захватном устройстве), а головка датчика и процессорный/обрабатывающий элемент герметично запаяны и имеют степень защиты IP65, что дает высокую ударопрочность, влагостойкость, устойчивость к вибрации и другим распространенным воздействующим факторам. В компании утверждают, что BIL — это усовершенствованный рентабельный вариант традиционных датчиков с обратной связью, определяющих любое незначительное смещение подвижных систем.
www.balluff.com
Balluff Inc.
Концевые выключатели: миниатюрные и ударопрочные
Концевые выключатели семейства 802B от Allen-Bradley сконструированы таким образом, чтобы выдерживать жесткие условия эксплуатации. Они имеют три варианта исполнения — компактный, точный и миниатюрный точный. Благодаря миниатюрному размеру, концевые выключатели семейства 802B можно устанавливать там, где по стандартам NEMA невозможно использовать традиционные концевые выключатели. Каждая модель имеет литой корпус, что обеспечивает долговечность эксплуатации, а также стандартные промышленные установочные размеры и эксплуатационные характеристики для оптимальной гибкости в применении. Компактный корпус снабжен трехметровым кабелем и имеет конструкцию с тройной герметизацией для модели NEMA 6 со степенью защиты IP67.
www.rockwellautomation.ru
Rockwell Automation/ Allen-Bradley
Многочисленные инструментальные средства, 1 видеодатчик
В видеодатчике PresencePlus P4 Omni в едином компактном корпусе объединены все инструментальные средства визуальной инспекции и анализа P4. В компании утверждают, что такие инструменты, как Пятно (Blob), Шкала серого (Gray Scale), Geo, Край (Edge), Объект (Object) и дополнительный считыватель штрих-кода облегчают переключение с приложения на приложение без замены датчиков. С помощью удаленного инструмента Обучить (Teach) датчик можно обучить новым видам контроля без подключения к ПК или остановки поточной линии. Начальная цена датчика P4 Omni — 1995 долл. США. 1,3-мегапиксельная модель имеет в 100 раз большее разрешение, чем стандартная модель Omni, что обеспечивает широкую зону обзора и выполнение обследований с высокой детализацией.
www.bannerengineering.com
Banner Engineering
Фотоэлектрические датчики
Производитель утверждает, что фотоэлектрические датчики трех серий характеризуются уникальными возможностями, часто недоступными для традиционных фотоэлектрических датчиков. Так, FARS Series — это стандартный 18-мм цилиндрический диффузный датчик в неметаллическом корпусе, работающий на основе технологии подавления фона, которая позволяет значительно снизить ложное считывание за границами заданного расстояния. Расстояние считывания для этого датчика составляет 30 — 130 мм, а регулирующий потенциометр увеличивает точность устройства в пределах диапазона. MQ Series — это линейка диффузных фотоэлектрических датчиков переменного тока с уникальным 90° оптическим корпусом, что позволяет устанавливать его на стандартном 18-мм монтажном кронштейне или в отверстии в условиях, когда пространства ограничено. Он оснащен разъемным соединением M12 и обеспечивает подавление фона на расстоянии от 50 до 100 мм. HEE/HER Series — это пары датчиков для приема просвечивающего излучения в миниатюрном 8 -мм цилиндрическом корпусе из нержавеющей стали с классом защиты IP67. Максимальная частота переключения этого датчика — 10 кГц, что позволяет использовать его в приложениях для высокоскоростного подсчета и управления движением.
www.automationdirect.com
AutomationDirect
Датчик сортирует и отбраковывает детали без ПЛК
В компании утверждают, что новая модель в семействе датчиков Checker 10 1E — первый датчик, который использует шаблоны для обнаружения и проверки деталей, что обеспечивает самую высокую надежность. По данным Cognex, Checker 10 1E обеспечивает простоту и производительность базового Checker 101, а также принимает сигналы энко-дера, устраняя необходимость в ПЛК при сортировке и отбраковке деталей на производственной линии с варьируемой скоростью. Сдвиговый регистр работает автоматически, что дает возможность аккуратной сортировки до 4000 деталей между точками проверки и отбраковки. Он регистрирует и обрабатывает более 500 изображений в секунду и может использоваться для обнаружения и сортировки деталей или тонколистовых материалов с целью улучшения контроля технологического процесса. Устройство имеет пошаговую установку.
www.cognex.com
Cognex
Благодаря концевым выключателям снижаются затраты на индикацию местоположения
Концевой выключатель GLL дополняет линейку концевых выключателей компании Honeywell, он разработан для крупносерийного производства. В компании отмечают, что он выполнен в компактном, легком корпусе, соответствующем требованиям RoHS. Его цена на 40% ниже цен сопоставимых устройств. Потенциальные OEM-при-ложения включают: грузоподъемники, эскалаторы, автоподъемники, упаковочное оборудование и двери промышленных помещений. При установке GLL требуется меньше проводки (корпус с двойной изоляцией, нет необходимости в заземлении), доступ к контактной колодке при прокладке проводов облегчен, благодаря удобной навесной крышке, обеспечивается степень защиты IP65 и NEMA 13. Перечень одобрений включает UL, CSA, CE и CCC.
www.honeywell.ru
Honeywell Sensing and Control
Первый компактный фотоэлектрический датчик из нержавеющей стали для пищевой промышленности
Компания Omron представила продукт E3ZM, который позиционируется как первый в мире компактный фотоэлектрический датчик из нержавеющей стали марки 316L. Датчик отвечает жестким требованиям надежной очистки и гигиены в пищевой промышленности, в фармацевтическом производстве и производстве напитков. Срок службы этих датчиков в 200 раз превышает срок службы традиционно используемых датчиков, выполненных в корпусе из пластика или отлитом из сплавов. Как утверждают производители, благодаря снижению затрат на техническое обслуживание и замену отслуживших датчиков, снижение себестоимости будет значительным, что приведет к повышению производительности и рентабельности. Наличие гладкого, устойчивого к моющим средствам и химикатам кожуха и легко моющихся поверхностей позволяет поддерживать оптимальные гигиенические требования; это превышает стандартные качества для использования в пищевой промышленности. Герметично запаянный корпус выдерживает высокое давление воды и отвечает жестким требованиям степени защиты IP69K для промышленных предприятий. Могут быть установлены различные режимы регистрации: прием сквозного луча, обратно отраженного или рассеянного излучения, а также прием излучения с подавлением фона.
www.omron-industrial.ru
Omron Electronics
Работает подобно лазерному устройству, нет проблем с безопасностью
Фотоэлектрические датчики Series 28, имеющие варианты исполнения для работы на постоянном или постоянном/ переменном токе, оснащены надежным корпусом со степенью защиты IP67. Они заполняют промежуток между точными лазерными датчиками и безопасными датчиками с видимым красным излучением, которые наилучшим образом подходят для точного определения местоположения. Их характерной особенностью является небольшое красное световое пятно размером 4 x 4 мм в диапазоне от 250 до 400 мм с регулируемым подавлением фона, что позволяет пренебрегать особенностями поверхности механизма и объектов за пределами установленного диапазона. В датчиках Series 28 предусматривается возможность выбора функции «свет включен/свет выключен» и два выхода PNP. Они оснащены разъемом M12 с быстрым отключением и передним и задним светодиодными индикаторами состояния, которые видны под любым углом зрения с расстояния до 15 метров.
www.pepperl-fuchs.ru
Pepperl+Fuchs
Подпружиненные датчики положения на основе линейно-регулируемого дифференциального трансформатора с питанием от постоянного тока
Механическую конструкцию приложений автоматизации можно упростить с помощью линейки подпружиненных датчиков положения GHSE 750 с напряжением 24 В. Эти датчики позволяют проводить точное измерение положения в широком диапазоне. Они поставляются с диапазоном измерения 2,5-100 мм, максимальная ошибка линеаризации составляет 0,25% от полного диапазона измерений. Датчики реализуются в готовой к использованию комплектации, их конфигурация поддерживает задачи измерения больших длин. Датчики состоят из подпружиненного стержня, который движется в подшипнике скольжения, соединенном с сердечником линейно-регулируемого дифференциального трансформатора. Считается, что механическое устройство автоматических механизмов становится проще и дешевле по сравнению с другими датчиками, если сердечник и катушка представляют собой подпружиненный узел. Конструкция из нержавеющей стали и герметичность этих датчиков диаметром 19 мм обеспечивают продолжительный срок службы. Они используются в электронных лимбовых индикаторах, при определении размеров сложных металлических изделий, в аппаратуре для тестирования материалов и для измерения больших валов. Степень защиты датчиков IP68.
www.macrosensors.com
Macro Sensors
Бесконтактный круговой датчик, не имеющий движущихся деталей
Датчики Novotechnik RFC на основе технологии магнитного поля не имеют движущихся или механических деталей, которые могут износиться или выйти из строя. Магнитный узел, закрепленный на стержне, физически отделен от датчика с помощью встроенной микросхемы, что обеспечивает аналоговый выход расчетного угла в диапазоне от 30 до 360° с шагом 10°. Электрические соединения выполнены экранированным кабелем с тремя проволочными выводами, они имеют степень защиты IP69. Резервный выход имеет шесть проводов. Это дает 12-битовое разрешение, независимую линейность до 0,5% от диапазона измерения и повторяемость <0,03%. Круговой датчик поставляется с двумя опциями выходного напряжения. Они применяются в промышленных клапанах, автомобильных подвесных системах и других системах в автомобильной и судостроительной промышленности.
www.novotechnik.com
Novotechnik U.S. Inc.
Оптоволоконные лазерные кодовые датчики с пикометровым разрешением
Система с оптоволоконным лазерным кодовым датчиком RLE20 обеспечивает субнанометровую нелинейность и разрешающую способность до 38 пикометров. Это позволяет производителям точных кинематических систем, лабораторных и медицинских инструментов, а также производителям оборудования для полупроводниковой промышленности решать задачи по удовлетворению все более строгих требований. Оптическое волокно подводит свет от одного лазера к двум осям измерения, что исключает необходимость в использовании удаленных светоделительных пластин, отклоняющих устройств и регулируемых штативов. Дифференциальная схема измерения и стабильность частоты лазера 2-Ю»9 гарантирует строжайший контроль точности по осям X-Y. Субна-нометровое разрешение возможно при скоростях до 1 м/с и длине оси до 4 м. Благодаря современной конструкции, регулировка лазера сводится к простым операциям «крепления и набора кода» Для формирования сложной системы позиционирования оси необходима юстировка только двух компонентов. Это позволяет значительно сократить время на установку и габариты оборудования. Оптоволоконный кабель позволяет размещать лазер на удалении до 3 м, благодаря чему экономится рабочее пространство, а нагревание, вызванное лазером, не затрагивает ось измерения вследствие снижения теплового дрейфа. Система выдает позиционные выходные сигналы в дифференциальном числовом формате RS-422 и/или в формате синус/ косинус 1 Vpp. Цифровой выходной сигнал имеет разрешение до 10 нм, в то время как для получения разрешения 0,39 нм и 38 пм соответственно, аналоговый сигнал может использоваться вместе с интерполятором RGE от Renishaw или новым параллельным интерфейсом RP120.
www.renishaw.ru
Renishaw
Ультразвуковой аналоговый датчик приближения с широкой зоной чувствительности
Среди многочисленных преимуществ интеллектуального ультразвукового датчика приближения Superprox SM906 в первую очередь хочется отметить очень маленькую зону «нечувствительности», заметно увеличенный рабочий диапазон и самые маленькие габариты по сравнению с другими устройствами аналогичного класса. Диапазон чувствительности датчика составляет от 2 до 8 м, что идеально подходит для работы на больших дистанциях. Длина датчика диаметром 30 мм составляет 118 мм, что также удобно для установки в условиях ограниченного пространства. Настройка (или перенастройка) работы датчика SM906 производится при помощи вспомогательных светодиодов и кнопки обучения, расположенных на его торцевой стороне. В процессе работы пользователь также может выбрать тип выходного сигнала — аналоговый 0-10 В и 4-20 мА (дополнительно задав прямую или обратную пропорциональность сигнала удаленности от объекта), границы рабочего окна, а также время выдержки срабатывания. Выполненный со степенью защиты IP67 корпус ультразвуковых датчиков имеет повышенную стойкость к воздействию едких жидкостей и может быть установлен в неблагоприятных условиях окружающей среды (в диапазоне температур -10 + 60° С). В серии датчиков Superprox предусмотрена дополнительная возможность передачи данных по протоколу DeviceNet.
www.sesensors.com
Schneider Electric/Hyde Park Electronics
Вконтакте
Google+
Принцип работы бесконтактных датчиков приближения
Принцип работы
Ультразвуковые датчики приближения
Принцип работы ультразвуковых датчиков основан на измерении времени между посылкой ультразвукового импульса и регистрацией отражённого импульса.
Диапазон измерений — от нескольких миллиметров до нескольких метров.
Точность измерения – 1 мм.
Измеряет расстояние до любых предметов: твёрдых, жидких, порошкообразных, гранулированных, прозрачных, цветных, грязных и чистых, гладких и шероховатых, сухих и мокрых.
Нечувствительны к звуку, шуму, пыли, вибрации, температуре, воде.
Применения: измерение размера, высоты, уровня, качества, контура, прогиба, диаметра, дистанции.
Ограничения: спроектированы для работы только в атмосферном воздухе, не могут измерять расстояние до объектов с высокой температурой.
Функции
- Датчики рассеянного луча (Diffuse)
Датчик регистрирует ультразвуковой сигнал, отражённый от самого предмета. - Датчики отражённого луча (Reflex)
Датчик регистрирует ультразвуковой сигнал, отражённый от специального металлического отражателя. Если между датчиком и отражателем появляется предмет, то сигнал не проходит и датчик это регистрирует. - Датчики прерывания луча (Thru-beam)
Датчик состоит из двух частей и регистрирует предметы, находящиеся на пути распространения узкосфокусированного ультразвукового луча от передатчика к приёмнику. - Синхронизация
Несколько близко расположенных друг к другу ультразвуковых датчиков могут быть синхронизированы между собой так, чтобы отражённые сигналы регистрировались только теми датчиками, которые их сгенерировали, а не соседними.
Фотоэлектрические (оптические) датчики приближения
Различают фотоэлектрические датчики со световым и лазерным лучом. Световые датчики могут только детектировать наличие объекта, цвет и контрастность, а лазерные датчики могут с высокой точностью измерить расстояние до объекта. Принцип измерения расстояния лазерными датчиками основан на измерении времени между посылкой лазерного импульса и регистрацией отражённого импульса.
Ультразвук распространяется внутри конуса с вершиной в точке излучения, а свет распространяется в виде луча, поэтому оптические датчики могут обнаруживать более мелкие объекты. Оптические датчики обладают более высоким быстродействием, чем ультразвуковые. Фотоэлектрические Thru-beam датчики действуют на большем расстоянии, чем ультразвуковые, а датчики рассеянного света – наоборот.
Функции
- Датчики рассеянного света
Датчик регистрирует световой сигнал, отражённый (рассеянный) от самого предмета. Датчик с функцией подавления фона может обнаруживать объекты, находящиеся в определённой зоне чувствительности. - Датчики отражённого света
Свет, излучаемый диодом, фокусируется линзой и через поляризационный фильтр посылается на отражатель. Часть отражённого света проходит через другой поляризационный фильтр и попадает в приёмник. Фильтры настроены так, что приёмник реагирует только на тот свет, который отразился от отражателя, а не от какого-нибудь другого предмета. Если между излучателем и отражателем появляется предмет, то сигнал не проходит и датчик это регистрирует. - Датчики прерывания луча
Датчик состоит из двух частей и регистрирует предметы, находящиеся на пути распространения светового луча от излучателя к приёмнику. - Оптоволоконные проводники
Оптоволоконные проводники присоединяются к излучателю и приёмнику, так что световой сигнал распространяется теперь между кончиками этих световодов, которые можно вынести в труднодоступные и взрывоопасные места (так как нет электрической связи – только оптическая) - Лазерный датчик рассеянного луча
Лазерный датчик может с высокой точностью измерять расстояние до объекта, находящегося в зоне чувствительности. - Датчик цвета
Датчик может различать три цвета и несколько градаций каждого цвета. - Датчик контраста
Различает контрастные объекты
Индуктивные датчики приближения
Индуктивные датчики приближения используются для бесконтактного обнаружения металлических объектов. Датчик генерирует переменное поле, линии которого выходят из чувствительного элемента и пронизывают чувствительную зону датчика (до нескольких сантиметров). При появлении в этой зоне электро- или магнитопроводящего предмета поле ослабляется, и датчик обнаруживает этот объект.
Ограничения: высокочастотные поля могут оказывать влияние на работу индуктивных датчиков.
Коэффициент редукции
Расстояние срабатывания датчика (рабочая дистанция) указывается для объекта со стандартными параметрами (материал, размер, форма) — квадратная стальная пластинка, у которой толщина равна 1 мм, а длина стороны равна:- диаметру круга, вписанного в зону чувствительного элемента датчика
- или трём номинальным рабочим дистанциям, если эта величина больше диаметра того круга.
Поэтому, если реальные объекты сделаны из другого материала (алюминий, бронза, латунь и т.п.) или/и имеют более миниатюрные размеры, то рабочую дистанцию следует уменьшить на соответствующий коэффициент редукции (взятый из каталожных таблиц).
Емкостные датчики приближения
Емкостной датчик приближения представляет собой конденсатор с металлическими концентрическими обкладками-электодами, развёрнутыми вдоль одной плоскости. Если в электрическое поле у поверхности электродов попадает объект, то ёмкость конденсатора меняется и датчик обнаруживает предмет. Емкостные датчики могут детектировать любые объекты: твёрдые, порошкообразные, а жидкие — даже сквозь неметаллические стенки (уровень сока в бутылке).
Рабочая дистанция, на которой детектируются объекты, указывается для заземленных металлических предметов. Для объектов из других материалов необходимо пересчитывать рабочую дистанцию по каталожной кривой зависимости дистанции от диэлектрической проницаемости материала.
Магнитные датчики положения
Магнитные датчики положения (Magnetic Proximity Sensors) — регистрируют объект с меткой — постоянным магнитом.
Датчик обнаруживает магнитную метку даже за стенкой из немагнитного материала, пропускающего магнитное поле.
Используя стальной магнитопровод, можно вынести магнитный датчик из зоны с высокой температурой.
Магнитные датчики для пневматических цилиндров
Магнитные датчики для пневматических цилиндров (Magnetic Cylinder Sensor) используются для определения
по магнитной метке положения поршня внутри пневмоцилиндра.
С помощью дискретных магнитных датчиков можно настроить две концевые точки переключения хода поршня,
а с помощью магнитного датчика с аналоговым выходом — контролировать положение поршня.