Індуктивний датчик — принцип роботи, пристрій, фото і відео огляд

Різного типу датчики сьогодні широко застосовуються в промисловості. Без них жоден технологічний процес не обходиться. Існує кілька їх видів, нас же в цій статті буде цікавити індуктивний датчик. Тому розберемося, для чого він потрібен, де застосовується, його будову та принцип роботи.

Безконтактні індуктивні датчики

По суті, датчик даного типу — це прилад, принцип роботи якого заснований на змінах індуктивності котушки і сердечника. До речі, звідси й сама назва. Зміни індукції відбуваються через те, що в магнітне поле котушки проникає металевий предмет, змінюючи його. А відповідно і змінюється схема підключення, в якій основну роль грає компаратор. Він при зміні індукції подає сигнал на реле або кінцевий транзистор (вимикач), що призводить до відключення подачі електричного струму.

Тому основне призначення даного приладу — це вимірювати переміщення частини обладнання. І при перевищенні меж прохідності відключати його. При цьому у датчиків є свої межі переміщення, які варіюються в діапазоні від 1 мікрона до 20 міліметрів. До речі, саме тому цей прилад називають і індуктивним датчиком положення.

Достоїнства і недоліки

Почнемо з достоїнств:

  • Простота конструкції, досить висока його надійність. Повна відсутність ковзних контактів, які швидко виходять з ладу.
  • Можна використовувати для підключення в електричні мережі з промисловою частотою.
  • Висока чутливість.
  • Може витримувати велику вихідну потужність.

Пристрій індуктивного датчика

недоліки:

  • Напруга і точність роботи датчика взаємопов’язані, тому нестабільна напруга в мережі стає причиною розкиду меж реагування.

Параметри індуктивного датчика

Один з параметрів вже описувався вище — це діапазон спрацьовування. Хоча, як стверджують фахівці, він не є важливим, але саме по ньому і роблять вибір. Вся справа в тому, що в паспорті виробу вказуються номінальні параметри напруги при роботі приладу в температурному режимі + 20С. Постійна напруга становить 24 вольт, змінне — 230 вольт. Як ви розумієте, в таких умовах індукційний датчик зазвичай не працює, а якщо і працює, то рідко. При цьому в якості об’єкта, який буде змінювати індуктивність котушки приладу, повинна виступати сталева пластина, її ширина повинна дорівнювати трьом діапазонам спрацьовування і товщиною 1 мм.

маркування

На практиці ж за основу вибору беруть два показника діапазону спрацьовування:

  • Ефективний.
  • Корисний.

Показання першого відрізняються від номінального параметра в межах ± 10%. При цьому температурний діапазон розширюється від +18 С до +28 С. Другий визначається, як ± 10% від першого при температурному режимі від 25 до 70С. І якщо при першому параметрі використовується номінальну напругу в мережі, то при другому присутній розкид від 85% до 110% від номіналу.

Є ще один параметр, який пов’язаний із зоною спрацювання. Це гарантований межа. Його нижня частина дорівнює «0», а верхня 81% від номінального діапазону.

Необхідно враховувати і такі параметри, як гістерезис і повторюваність. Що таке гістерезис в цьому випадку? По суті, це відстань між далекими позиціями спрацьовування датчика. Оптимальне його значення — це 20% від ефективного діапазону спрацьовування.

Не останнє значення має і матеріал, з якого виготовляється об’єкт спостереження (переміщення). Оптимальний варіант — сталь 37, її коефіцієнт редукції дорівнює «1». Всі інші метали мають менший коефіцієнт. Наприклад, нержавіюча сталь — 0,85, мідь — 0,3. Як зрозуміти, на що впливає коефіцієнт редукції? Для прикладу візьмемо мідну пластину. Тобто, виходить так, що діапазон спрацьовування дорівнюватиме 0,3, помноженому на корисний діапазон спрацьовування. Досить низький показник.

Перерахуємо і інші не настільки важливі параметри6

  • Постійна напруга має діапазони: 10-30, 10-60, 5-60 вольт. Змінна 98-253 вольт.

Увага! Виробники сьогодні пропонують так звані універсальні індукційні датчики, які можуть працювати і від мережі змінного струму, і від мережі постійного.

Індуктивні прямокутні датчики серії RN

  • Струм навантаження (номінальний) — 200 мА. Сьогодні виробники іноді виробляють датчики з струмовим навантаженням 500 мА. Це так зване спецісполненіі.
  • Частота відгуку. Суть цього параметра полягає в тому, що він показує максимальне значення можливості перемикатися. Вимірюється даний параметр в герцах. Так для основних промислових датчиків цей показник дорівнює 1000 Гц.

спосіб підключення

Існує кілька різновидів індуктивних датчиків, які мають різну кількість проводів підключення.

  • Двопровідні. Чи включаються прямо в ланцюг струмового навантаження. Найпростіший варіант, але дуже примхливий. Для нього потрібен номінальний опір навантаження. Якщо він знижується або збільшується, прилад починає працювати некоректно. При підключенні до мережі постійного струму, необхідно дотримуватись полярності.
  • Трехпроводной. Це найпоширеніші індукційні датчики, в яких два дроти підключаються до напруги, один до навантаження.
  • Чотирьох-, п’ятипровідні. У них два дроти підключаються до навантаження. П’ятий провід — це можливість вибору режиму роботи.

схеми підключення

Кольорове маркування висновків

Все, що пов’язано з електричними мережами, особливо провідниками, обов’язково позначається кольоровим маркуванням. Робиться це для зручності проведення монтажу та обслуговування. Індуктивний датчик цього також не уникнув. У ньому виходи позначені певними стандартними квітами:

  • Мінус — синій колір.
  • Плюс — червоний.
  • Вихід — чорний.
  • Буває і другий вихід, він білого кольору, який може бути і входом в систему управління. Про це виробник обов’язково інформує в інструкції.

Різновиди індукційних датчиків

І останнє — це конструктивні особливості, які стосуються корпусу датчика. Він може мати циліндричну або прямокутну форму. Виготовляється з металевих сплавів або пластику. Найчастіше в промисловості використовуються циліндричні прилади діаметром 12 або 18 мм. Хоча є в цій розмірній лінійці і інші параметри: 4, 8, 22 і 30 мм.

Ссылка на основную публикацию