Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике  
ElectricalSchool.info - большой образовательный проект на тему электричества и его использования. С помощью нашего сайта вы не только поймете, но и полюбите электротехнику, электронику и автоматику!
Электрические и магнитные явления в природе, науке и технике. Современная электроэнергетика, устройство электрических приборов, аппаратов и установок, промышленное электрооборудование и системы электроснабжения, электрический привод, альтернативные источники энергии и многое другое.
 
Школа для электрика | Правила электробезопасности | Электротехника | Электроника | Провода и кабели | Электрические схемы
Про электричество | Автоматизация | Тренды, актуальные вопросы | Обучение электриков | Контакты



 

База знаний | Избранные статьи | Эксплуатация электрооборудования | Электроснабжение
Электрические аппараты | Электрические машины | Электропривод | Электрическое освещение

 Школа для электрика / Справочник электрика / Электрические аппараты / Принцип действия индуктивных бесконтактных выключателей, разновидности и примеры их использования


 Школа для электрика в Telegram

Принцип действия индуктивных бесконтактных выключателей, разновидности и примеры их использования



Для автоматизированного бесконтактного обнаружения объектов, с различными промышленными целями, применяют бесконтактные индуктивные выключатели (датчики приближения, proximity sensors). Принцип их действия основан на явлении изменения амплитуды колебаний генератора, связанном с внесением в рабочую зону датчика ферромагнитного, магнитного или металлического предмета определенных размеров.

Когда на датчик подано питание, в его рабочей зоне действует переменное магнитное поле, и если теперь внести в эту зону металл, то наведенные в этом металле (мишени) вихревые токи приведут к изменению изначальной амплитуды колебаний генератора, при том величина изменения будет зависеть от расстояния между металлическим предметом и датчиком. Соответствующей величины аналоговый сигнал будет преобразован триггером в логический сигнал, чем определится величина гистерезиса и уровень переключения.

Индуктивные бесконтактные выключатели

Собственно выключатель в данном контексте представляет собой полупроводниковый преобразователь, управляющий состоянием некой внешней исполнительной цепи в зависимости от места нахождения контролируемого объекта, причем положение объекта определяется без механического контакта с ним датчика.

Как вы наверняка уже поняли, чувствительным элементом здесь выступает катушка индуктивности, магнитопровод которой разомкнут в направлении рабочей зоны.

Индуктивные путевые выключатели относятся к большой группе бесконтактных датчиков положения механизмов, которые очень широко распространены в своременных автоматических системах.

Датчики приближения в АСУТП

Индуктивный бесконтактный выключатель в той или иной системе автоматизации выступает первичным инструментом контроля положения определенных элементов оборудования, сигналы с которого обрабатываются в зависимости от назначения оборудования счетчиком продукции, контроллером перемещения, системой аварийной сигнализации и т. д.

В частности, индуктивные бесконтактные выключатели часто применяют для подсчета металлических объектов и для отслеживания их положения, например по конвейеру движутся бутылки, по крышкам которых ведется их подсчет, или в сборочном цехе смена инструмента происходит после того, как ответный фланец окажется в зоне действия индуктивного датчика.

Принцип работы индуктивного датчика

Описать процесс функционирования выключателя можно так. В рабочем состоянии перед рабочей поверхностью бесконтактного датчика пульсирует магнитное поле постоянной амплитуды.

Если приблизить к датчику металл (допустим жестяную крышку бутылки или часть детали, участвующей в роботизированной сборке), то появится тенденция к затуханию колебаний магнитного поля, соответственно упадет величина демодулированного напряжения, триггер срабатывает, что приводит к переключению коммутационного элемента (например к срабатыванию счетчика или к смене инструмента).

Объектами контроля или подсчета для бесконтактных индуктивных выключателей могут служить любые металлические предметы достаточных размеров, например: выступы на валу, фланцы, стальные пластины, головки болтов на соединительной муфте и т. п.

Индуктивные бесконтактные выключатели

По принципу коммутации управляемой цепи и по способу подключения к ней, индуктивные датчики бывают нескольких разновидностей, с разным количеством проводов. Строятся датчики на базе NPN или PNP – ключей, могут быть нормально-замкнутыми или нормально-разомкнутыми.

Двухпроводные — включаются непосредственно в цепь нагрузки и питаются через нее, здесь очень важно соблюсти полярность и номинальное сопротивление нагрузки, иначе датчик будет срабатывать некорректно.

Трехпроводные выключатели — наиболее распространенные, у них на два провода подается питание, а третий — служит для присоединения коммутируемой нагрузки.

Наконец, четырех — пятипроводные выключатели имеют возможность выбора режима коммутации (нормально-замкнутый или нормально-разомкнутый режим).

Еще один распространенный вид датчиков положения в современных автоматических системах: Оптические бесконтактные выключатели

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика