Опис і принцип роботи індуктивних безконтактних датчиків

Робота на виробничих підприємствах вимагає часткової або повної автоматизації системи. Для цього використовуються різні пристосування, що забезпечують безперебійне функціонування. Пристосування з металу досить часто контролюють індуктивні безконтактні датчики, що мають свої переваги і недоліки. Вони мають невеликий розмір і добре виконують свою функцію за умови правильного підключення.

Загальні відомості

Індукційний датчик являє собою спеціальне пристосування, що відноситься до безконтактним. Це означає, що для визначення місця розташування об'єкта в просторі йому не потрібно безпосередній контакт з ним. Завдяки такій технології, можлива автоматизація виробничого процесу.

Як правило, пристосування застосовується в різних лініях і системах на великих заводах і фабриках. Його також можна використовувати в якості кінцевого вимикача. Прилад відрізняється високою якістю і надійністю, Працює навіть в складних умовах. Впливає тільки на металеві предмети, оскільки інші матеріали до нього нечутливі.

Пристосування досить стійке до агресивних хімічних речовин, широко застосовується в машинобудівній, харчовій і текстильній промисловості. Аерокосмічна, військова та залізнична галузь також не обходиться без цих датчиків.

Важливість приладу робить його затребуваним, тому безліч компаній по всьому світу випускає різні моделі зі стандартним і розширеним набором функцій, в різної цінової категорії.

пристрій приладу

Індуктивний датчик складається з декількох взаємопов'язаних між собою вузлів, які і забезпечують його безперебійну роботу. Основні деталі пристосування наступні:

1. Генератор вважається основним елементом приладу, оскільки відповідає за освіту електромагнітного поля, необхідного для його функціонування.
2. Тригер Шмідта відповідає за переробку інформації, отриманої після включення в роботу генератора і передачу іншим вузлам.
3. Обов'язкова деталь кожного датчика – підсилювач, необхідний для передачі сигналу на великі відстані.
4. Спеціальний індикатор на світлодіодах дозволяє людині, що відповідає за роботу пристрою, контролювати його функціонування і розпізнавати сигнал при включенні, а також зміні налаштувань.
5. Компаунд – спеціальна деталь, що запобігає потраплянню різних дрібних частинок всередину пристосування. Відіграє важливу роль, оскільки будь-які сторонні предмети можуть порушити роботу пристрою.

Всі елементи розташовані в корпусі, виготовленому з латуні або поліаміду. Ці матеріали вважаються дуже міцними для того, щоб захистити серцевину від негативного впливу умов виробництва. Завдяки надійності конструкції, датчик здатний витримати значне навантаження і при цьому коректно функціонувати.

Принцип роботи

Завдяки спеціальному генератору, який видає особливі коливання, здійснюється робота пристрою. При попаданні в поле його дії предмета, зробленого з металу, подається сигнал на блок управління.

Робота пристосування починається після включення, яке дає поштовх до утворення магнітного поля. Це поле в свою чергу впливає на вихрові струми, що змінюють амплітуду коливань генератора, який першим реагує на будь-які зміни.

Як тільки надходить сигнал, починається обробка його в інших вузлах пристрою. Сила цього сигналу в чому залежить від розміру предмета, який потрапив в поле дії пристосування, а також відстані, на якому він знаходиться. Наступним етапом буде перетворення аналогового сигналу в логічний. Тільки так можливо точно визначити його значення.

Особливу роль відіграють такі датчики на виробництві, Де металеві деталі повинні йти по лінії в певному положенні. Прилад може фіксувати його і при виявленні будь-якого, навіть незначного відхилення сигналізує на головний пульт управління.

Як правило, читання результатів функціонування пристрою здійснює фахівець, що виконує також роль контролера, який спостерігає за безперебійною роботою всієї системи.

Основні визначення

Для контролю роботи пристрою і читання його сигналів існує кілька визначень. Найбільш важливими вважаються наступні:

1. Активна зона являє собою ділянку, на якому в найбільшою мірою проявляється вплив магнітного поля, випромінюваного генератором. Розташовується вона безпосередньо перед чутливою поверхнею датчика, де відзначається найвищий і інтенсивний рівень концентрації. Зазвичай ця ділянка визначити нескладно, оскільки його діаметр майже збігається з діаметром пристосування.
2. Номінальна відстань для перемикання вважається теоретичним параметром, оскільки він не враховує деякі виробничі особливості кожного конкретного підприємства. Значення його приблизно, так як в розрахунок не береться температура, тиск і напругу в певній зоні.
3. Робочий зазор – один з найважливіших параметрів, що визначають настройки пристосування, при яких воно буде давати найбільш коректні сигнали без будь-яких збоїв. Зазвичай для визначення цих значень проводиться тестування пристрою в різних умовах і виявлення середнього показника.
4. Поправочний коефіцієнт також повинен враховуватися, оскільки саме від нього відштовхується фахівець при виборі налаштувань приладу. Показання варіюється в залежності від домішок, які присутні в металевому предметі. Зазвичай відхилення спостерігається при використанні різних металевих сплавів.

Завдяки цим визначенням, можливо налаштувати пристосування для отримання максимально точних даних, що грають важливу роль у виробничому процесі.

Переваги і недоліки

Індукційні датчики мають свої переваги і недоліки, як і будь-який інший пристрій. Головною перевагою вважається простота конструкції, що не вимагає складної настройки і не потребує особливих умов для монтування. Пристосування не має ковзних контактів, зроблено з міцного матеріалу і може протягом тривалого часу працювати без перерви.

Варто також відзначити, що прилад дуже рідко виходить з ладу, і ремонт його не представляє складності. Саме тому його часто встановлюють на підприємствах, де є потреба у майже цілодобовий контроль за виробничим процесом. Безконтактне підключення дозволяє без проблем здійснювати з'єднання з промисловою системою напруги.

Важливою перевагою вважається висока чутливість, що дозволяє встановлювати датчики на виробництві, де працюють з металевими предметами з різних сплавів.

Незважаючи на всі переваги пристосування, існують і деякі недоліки. Найбільш важливим вважаються похибки, які прилад видає в роботі. Нелінійний тип похибки проявляється внаслідок того, що прилад має свій показник індуктивної величини, який може відрізнятися від значення тих предметів, на які він реагує. Саме тому датчик може реагувати на метал некоректно і подавати неправильні сигнали.

Часто зустрічається температурна похибка, пов'язана зі значним зниженням або підвищенням температури у виробничому приміщенні. Інструкція до приладу передбачає його правильне функціонування при показнику +25 градусів. При відхиленні значення в ту чи іншу сторону порушується робота пристосування.

Однією з випадкових похибок вважається зміна показань датчика внаслідок впливу на нього електромагнітного поля інших приладів. Для того щоб уникнути подібних ситуацій, на всіх виробництвах встановлений стандарт частоти електроустановок, що становить 50 Гц. У цьому випадку ризик виникнення похибки через стороннє електромагнітного випромінювання знижується до мінімуму. Виключити будь-які порушення в роботі пристрою можна шляхом попереднього опрацювання деталей.

способи підключення

Залежно від типу пристрою, відрізняються і способи його підключення, оскільки певні різновиди мають різну кількість проводів. Двопровідні вважаються найбільш простим, але і найбільш проблематичним варіантом. Чи включаються безпосередньо в ланцюг струмового навантаження. Для правильного проведення маніпуляції необхідно номінальний опір навантаження. У разі його зниження або підвищення пристосування починає функціонувати неправильно. Важливим моментом буде підключення до мережі, при якому необхідно дотримуватись полярності.

Трипровідні вважаються найбільш популярними і простими в підключенні. Одні дроти приєднуються до навантаження, а два інших до джерела напруги. Завдяки цьому виключається ймовірність реакції приладу на номінальний опір у вигляді некоректної роботи.

Існують також датчики з чотирма і п'ятьма проводами. При їх установці підключення двох проводів здійснюється до джерела напруги, два – до навантаження. Якщо присутній п'ятий шнур, тобто можливість вибору підходящого режиму роботи.

Зазвичай дроти позначаються різними кольорами з метою полегшення монтажу та подальшого обслуговування датчика. Мінус і плюс позначені синім і червоним кольором відповідно. Вихід завжди маркується чорним кольором. Існують пристрої, в яких два виходи. Другий зазвичай білий і може служити також для входу. Ці нюанси вказані в інструкції по експлуатації індуктивного датчика.

Корпус пристрою може бути виготовлений з різного матеріалу, мати циліндричну, квадратну або прямокутну форму. Найбільш поширеним вважається перший варіант.

Правила вибору

Індукційний датчик вважається важливим елементом на багатьох підприємствах, тому до його вибору слід підійти дуже відповідально. Рекомендується дотримуватися таких правил:

• точне визначення умов, при яких буде застосовуватися пристрій: температурний режим в приміщенні, вологість, наявність прямого сонячного світла і електромагнітного випромінювання від інших пристосувань;
• швидкість виробничого процесу, яка буде впливати на коректну роботу датчика;
• точність самого пристосування, обіцяна виробником, а також лінійність;
• надійність конструкції і якість матеріалів, можливий термін служби і гарантія від компанії;
• клас захисту, який використовується в процесі виробництва, який допоможе попередити поломку, нерідко виникають при несприятливих виробничих умовах;
• розміри пристосування також грають роль, оскільки мініатюрні датчики менш схильні до потрапляння осколків і інших частинок.

Важливий параметр – вартість приладу. Залежить вона найчастіше від фірми-виробника і деяких додаткових функцій, які вбудовані в датчик. Однак істотної різниці в роботі у пристроїв з різної цінової категорії не відзначається.

Популярні моделі

Сьогодні на ринку представлено безліч моделей індуктивних датчиків. Найбільш затребуваними вважаються різні прилади від російської компанії ТЕКО. Вони відрізняються гарною якістю, відмінними технічними характеристиками, простотою монтажу та експлуатації. Головне достоїнство пристроїв компанії – демократична ціна.

Вартість простих моделей починається з 850 рублів, і за ці гроші прилад працює без нарікань.Випускаються і більш дорогі датчики з ціною від 2 до 5 неоподатковуваних мінімумів доходів громадян. Вони зазвичай встановлюються на великих виробництвах, де необхідна висока точність і безперебійна робота.

Індукційний датчик вважається одним з кращих безконтактних пристроїв, застосовуваних на різних заводах, фабриках та інших підприємствах. Висока якість і точність приладу робить його затребуваним і необхідним.