|
Индуктивные датчики положения представляют собой бесконтактные концевые выключатели, срабатывающие на объекты из различных металлов и получившие широчайшее распространение в современном автоматизированном производстве, станках с ЧПУ. Если говорить о преимуществах, которыми обладают бесконтактные индуктивные датчики приближения по сравнению с классическими механическими выключателями, то среди них стоит отметить: компактные габариты и огромный выбор типоразмеров, бесконтактный принцип функционирования, высокую точность и скорость срабатывания, отсутствие в конструкции движущихся деталей и отсутствие необходимости в обслуживании. При этом, на индуктивные бесконтактные датчики и их работу не оказывают влияние самые тяжелые условия эксплуатации, например, такие как: загрязнения, высокие или низкие температуры, запыленность, вибрации, воздействие жидкостей и т.п. Подбор индуктивных датчиков положения необходимо делать исходя из требуемых параметров, наиболее важные из которых: тип корпуса (цилиндрический М5, М8, М12, М18, М30 и различные прямоугольные), расстояние срабатывания, тип выходного сигнала (PNP. NPN, NO/NC) и напряжение питания AC или DC. В нашем каталоге собраны индуктивные сенсоры от ведущих мировых производителей: Balluff, Datalogic, EGE-Elektronik, IFM Electronic, Leuze Electronic, Pepperl+Fuchs, Omron, Turck, SICK. Вы можете выбрать и купить бесконтактный индуктивный датчик положения подходящий именно под Вашу задачу по таким параметрам как: тип корпуса, расстояние срабатывания, способ монтажа, выходной сигнал, напряжение питания, длина корпуса, материал корпуса и способ подключения — разъем или встроенный кабель. Для специальных задач доступны индуктивные датчики приближения определенного исполнения: высокая или низкая температура эксплуатации, работа в условиях воздействия агрессивных жидкостей, воздействия сварочных брызг, для установки в гидроцилиндры, для применения на подвижной технике и т.д. Довольно частая задача для бесконтактных выключателей — Применение высококачественных индуктивных бесконтактных датчиков, которые имеют несколько более высокую стоимость, чем недорогие азиатские аналоги, позволяет в дальнейшем значительно сэкономить на дорогостоящем простое оборудования. Сенсоры известных производителей, таких как Balluff, IFM Electronic, Pepperl+Fuchs, Turck, SICK и других — обладают значительно более долгим сроком службы, они герметичны, устойчивы к вибрациям и перепадам температур, выдерживают условия эксплуатации на производстве. Стандартные индуктивные датчики PNP или NPN в цилиндрических резьбовых корпусах М5, М8, М12, М18 и М30 мы поддерживаем в наличии на собственном складе, что позволяет в короткие сроки подобрать и купить аналог взамен вышедшему из строя таких производителей как Carlo Gavazzi, Kippribor, Autonics, ТЕКО, МЕГА-К, Сенсор и любых других. |
Принцип работы индуктивных датчиков перемещения
Предлагаем Вам ознакомиться с физическими основами работы индуктивных датчиков перемещения производства компании RDP Electronics Ltd (United Kingdom), с их основными параметрами, преимуществами и сферами применения.
Сам термин LVDT (Linear Variable Differential Transformer) — означает линейный дифференциальный трансформатор с переменным коэффициентом передачи.
Рассмотрим принцип работы датчиков на LVDT технологии.
Первичная возбуждающая обмотка
Вторичная обмотка 1
Вторичная обмотка 2
Результирующий сигнал от суммы вторичных обмоток
|
Схема работы с выходным током (4-20мА) |
Схема работы с выходным напряжением |
Рассмотрим более детально сам процесс измерения перемещения.
Датчик перемещения, работающий по технологии LVDT, состоит из трех обмоток трансформатора — одной первичной и двух вторичных. Степень передачи тока между первичной и двумя вторичными обмотками определяется положением подвижного магнитного сердечника, штока. Вторичные обмотки трансформатора соединены в противофазе.
При нахождении штока в середине трансформатора, напряжение на двух вторичных обмотках равны по амплитуде, а т. к. они соединены противофазно, суммарное напряжение на выходе равно нулю — перемещения нет.
Если шток перемещается от серединного положения в какую либо сторону — происходит увеличение напряжения в одной из вторичных обмоток и уменьшение в другой. В результате суммарное напряжение будет не нулевым — датчик будет фиксировать смещение штока.
Соотношение выходной фазы сигнала по сравнению с фазой возбуждающего сигнала дает возможность электронике понять, в какой части обмотки находится в данный момент шток.
Основная особенность принципа работы индуктивных датчиков перемещения состоит в том, что прямой электрический контакт между чувствительным элементом и трансформатором отсутствует (связь осуществляется через магнитное поле), что дает пользователям абсолютные данные по перемещению, теоретически бесконечную точность разрешения и очень долгий срок службы датчика.
Особенности схемы работы с выходным током — т. к. цепь генератор/демодулятор встроена в сам датчик перемещения и питается от выходного тока 4-20 мА, то нет необходимости во внешнем оборудовании для формирования сигнала.
Особенности схемы работы с выходным напряжением — цепь генератор/демодулятор, встроенная в датчик перемещения обеспечивает возбуждение и преобразует сигнал обратной связи в напряжение постоянного тока. При этом так же не требуется внешнее оборудование для формирования сигнала.
Особенности измерения выходного сигнала.
1) Если выходное напряжение измеряется не фазочувствительным (среднеквадратичным) вольтметром, то отклонение штока в любую сторону от центрального положения в трансформаторе датчика будет соответствовать увеличению выходного напряжения.
Заметим, что кривая не касается горизонтальной оси. Это происходит из-за остаточного выходного напряжения.
2) Если используется фазочувствительная демодуляция, то по выходному сигналу можно судить, в какой части трансформатора находится шток в данный момент.
Для формирования сигнала всегда используется фазочувствительная демодуляция, т.к. это исключает влияние на выходной сигнал остаточного выходного напряжения и позволяет пользователю знать положение штока в трансформаторе.
Диапазон линейности индуктивного датчика перемещения.
Если мы рассмотрим выходную кривую вне механического диапазона типичного LVDT датчика, то можно заметить, что на краях диапазона кривая изгибается. Это значит, что механический диапазон существенно шире линейного участка работы.
При калибровке датчика, важно, что электрическая нулевая точка используется в качестве ссылки, и что датчик используется в пределах ± FS (полного диапазона) вокруг электрического нулевом положения.
Если проводить калибровку не беря за основу точку ноля вольт, одно из положений полного диапазона будет за пределами линейного диапазона и, следовательно, может привести к ошибке линейности.
Типы индуктивных датчиков перемещения
Тип 1 — несвязанные преобразователи, которые имеют якорь, который отделен от тела корпуса. Части датчика должны быть установлены таким образом, что якорь не прикасался к внутренней трубке корпуса. Сделав это, можно получить абсолютное отсутствие трения при движении чувствительного элемента датчика.
Тип 2 — монолитные преобразователи, которые имеют тефлоновый подшипник, который направляет якорь (шток) по внутренней трубке.
Тип 3 — монолитные преобразователи с возвратной пружиной, которая толкает якорь (шток) наружу.
Внутреннее строение типичного индуктивного датчика перемещения LVDT
Преимущества индуктивных датчиков перемещения LVDT
1. Преимущества над линейными потенциометрами (POTS).
- Не имеют контакта корпуса и внутренних деталей с чувствительным элементом, что означает, что нет никакого износа при движении штока. POTS датчики имеют контакт с чувствительным элементом и могут быстро изнашиваются, особенно под воздействием вибрации.
- Можно легко обеспечить защиту от влаги и пыли на требуемом уровне, даже стандартные версии LVDT датчиков обычно имеют гораздо лучший уровень защиты от внешний воздействий, чем POTS.
- Вибрация не вызывает влияния на пропадание сигнала, в отличие от POTS, где скользящий бегунок может прервать контакт с проводником при вибрации.
2. Преимущества над магнитострикционными датчиками.
- Не восприимчивы к ударам и вибрации.
- Менее восприимчивы к паразитным магнитным полям окружающей среды.
- Система формирования сигнала может быть удалена от чувствительного элемента на некоторое расстояние, что позволяет использовать датчики при работе с высокой температурой и высоким уровнем радиации.
- Магнитострикционные датчики не имеют короткого штока ±100мм или менее, а это как раз наиболее востребованный диапазон технического применения датчиков перемещения.
3. Преимущества над кодерами (датчиками положения).
- Имеют лучший аналоговый частотный отклик.
- Имеют более прочный корпус.
- Сразу после включения «знают» положение штока, в отличии от кодеров, которым надо указывать постоянную ссылку на известное положение.
4. Преимущества над переменными векторными резистивными преобразователями (VRVT)
- LVDT датчики как правило более дешевы.
- Имеют меньший диаметр корпуса.
- Более прочные и не изнашиваются.
- Могут использоваться значительно дольше.
5. Преимущества над линейными емкостными датчиками
- LVDT датчики как правило более дешевы.
- Менее восприимчивы к внешним условиям эксплуатации.
- Значительно более прочные.
Особенности индуктивных датчиков перемещения LVDT
- Максимальная рабочая температура 600°C.
- Минимальная рабочая температура –220°C (для справки, температура жидкого азота -196°C, температура жидкого гелия -269°С).
- Могут работать при уровне радиации 100,000 рад.
- Могут работать при давлении 200Бар.
- Могут работать под водой, при этом вода может попадать внутрь датчика не причиняя ему вреда. Существует специальная серия подводных датчиков, которые могут без тех. осмотра работать под водов в течении 10-ти лет, работать под водой на глубине до 2,2км. Кабельные разъемы могут подсоединяться так же под водой.
Основные сферы применения LVDT датчиков
Промышленные измерительные системы
- Регулирующие вентили — везде, где существуют регулирующие вентили индуктивные датчики перемещения могут быть использованы для контроля положения штока вентиля. Особенно, где есть ответственные участки работы, например, в клапанах пара для турбин на электростанциях.
- Контроль положения шлюзов — погружные датчики перемещения подходят для измерения положения шлюзов в водохозяйственных и канализационных системах.
-
Измерение зазора между валками.
Для поддержания равномерной толщины проката зазор между валками часто измеряется на обоих концах. - Контроль перемещения штоков вентилей на подводных нефте/газо проводах.
- Контроль работы гидравлических активаторов — измерение перемещения объекта, который передвигает активатор. Благодаря очен высокой износостойкости, данные LVDT датчики перемещения могут выдерживать миллионы циклов перемещения.
- Контроль положения/перемещения режущих инструментов, отрезающих рулонные материалы.
- Измеряет положение/смещение роликов, которые используется для выпрямления полосового проката перед штамповкой.
- Могут быть использованы для динамического измерения размеров (диаметров) рулонов продукта, например, инициировать сигнал к системе управления, когда рулон достигает максимального/минимального размера при наматывании/сматывании материала.
Станки
- Могут быть использованы в испытательных приспособлениях для измерения круглости, плоскостности и т.д. частей машин для анализа качества их изготовления.
- Могут быть использованы для оценки и контроля взаимного расположения компонентов деталей в сборке, когда требуется юстировка/подгонка размеров взаимного расположения деталей.
Авиация/космонавтика
- Могут быть использованы для оценки реакции привода на действие активатора. Например, преобразователь измеряет положение отклонения закрылков крыла самолета при техническом обслуживании. Тут очень важно измерить скорость срабатывания активатора после подачи на него управляющего сигнала, а так же скорость изменения положения закрылков.
-
Анализ Ротора вертолета
Датчики LVDT используются на вертолетах, чтобы измерить угол наклона лопастей ротора. - Могут быть использованы для оценки смещения корпуса двигателя при нагревании.
- Могут быть использованы для измерения смещения (деформации) лопасти турбины при внешнем воздействии.
- Могут быть использованы для измерения отклонения диафрагмы сопла реактивного двигателя.
- Могут быть использованы для испытания крыльев самолетов для измерения их отклонения при нагрузке.
Строительство / Проектирование зданий и сооружений
- Могут быть использованы для измерения вибрации или деформации мостов при изменении трафика движения или порывов ветра.
- Могут быть использованы для измерения смещения грунта при строительстве, контроля оползней и насыпных дамб.
- Могут быть использованы при испытании крупногабаритных строительных конструкций, балок, пролетов моста и т. д. на силовую деформацию.
Автомобилестроение
- Могут быть использованы для контроля смещения корпуса двигателя при его испытаниях.
- Идеальным применением LVDT датчиков может быть тестирование компонентов подвески автотранспорта.
- Могут быть использованы для контроля изготовления прецизионных компонентов.
- Могут быть использованы для настройки компонентов двигателя, таких как дизельные форсунки.
- Могут быть использованы для тестирования сидений, дверей, педалей и ручек транспортных средств для моделирования продления их срока службы.
- Могут быть использованы для измерения профиля поверхности заготовки, например стекла или других площадных объектов.
Выработка энергии
- Могут быть использованы для измерения биения вала турбины.
- Могут быть использованы для контроля положения главного парового клапана, который регулирует поток пара в турбину. Клапан постоянно корректирует свое положения для поддержания постоянной скорости вращения турбины. LVDT датчики идеально подходят для работы в зоне высоких температур, грязи и постоянной вибрации.
- Могут быть использованы для контроля положения перепускного клапана. Когда откроется перепускной клапан, датчик может испытать температуру 200°C.
| Продукт | E2B | E2E NEXT | E2EW | E2EQ NEXT | E2A | E2A-S | E2A-4 | µPROX E2E | TL-W | E2S | E2Q5 | E2Q6 | E2ER/E2ERZ | E2EH | E2FQ | E2FM | E2C-EDA | E2EC | E2V-X |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Монтаж Заподлицо () Незаподлицо () | Заподлицо Незаподлицо | Заподлицо Незаподлицо | Заподлицо | Заподлицо | Заподлицо Незаподлицо | Заподлицо Незаподлицо | Заподлицо Незаподлицо | Заподлицо Незаподлицо | Заподлицо Незаподлицо | Незаподлицо | Заподлицо Незаподлицо | Заподлицо Незаподлицо | Заподлицо | Заподлицо | Заподлицо | Заподлицо | Заподлицо Незаподлицо | Заподлицо | Заподлицо Незаподлицо |
| Макс. расстояние срабатывания 0 — 10 мм () 11 — 20 мм () 20 to 30 mm () 30 — 40 мм () 40 to 50 mm () | 4 mm (M8) 8 mm (M12) 16 mm (M18) 30 mm (M30) | 8 mm (M8) 16 mm (M12) 30 mm (M18) 50 мм (M30) | 7 mm (M12) 12 mm (M18) 22 мм (M30) | 3 mm (M8) 6 mm (M12) 12 mm (M18) 22 мм (M30) | 4 mm (M8) 8 mm (M12) 16 mm (M18) 30 mm (M30) | 4 mm (M8) 8 mm (M12) 16 mm (M18) 20 mm (M30) | 2 mm (M8) 4 mm (M12) 8 mm (M12) | 2 mm (M4) 2 мм (диам. 3) 3 mm (M5) 3 мм (диам. 4) 4 мм (диам. 6,5) | 1,5 mm (25x8x5) 3 mm (22x8x6) 5 mm (31x18x10) 20 mm (53x40x23) | 1,6 mm (19x6x2) 2,5 mm (23x8x8) | 20 mm 40 mm | 20 mm 30 mm | 2 mm (M8) 3 mm (M12) 4 mm (M12) 7 mm (M18) 8 mm (M30) 10 mm (M30) | 3 mm (M12) 7 mm (M18) 10 mm (M30) | 2 mm (M12) 5 mm (M18) 10 mm (M30) | 1,5 mm (M8) 2 mm (M12) 5 mm (M18) 10 mm (M30) | 0,6 мм (диам. 3) 1 мм (диам. 5,4) 2 mm (M10) 2 mm (M12) 2 мм (диам. 8) 6 mm (30x14x4,8 mm) 7 mm (M18) | 0,8 мм (диам. 3) 1,5 мм (диам. 5,4) 3 мм (диам. 8) 4 mm (M12) | — |
| Материал корпуса Латунь () Нержавеющая сталь () Пластик () Цинк () PTFE () покрытие из фторполимера () | Латунь Нержавеющая сталь | Латунь Нержавеющая сталь | Нержавеющая сталь покрытие из фторполимера | покрытие из фторполимера | Латунь Нержавеющая сталь | Нержавеющая сталь | Латунь Нержавеющая сталь | Нержавеющая сталь | Пластик (ABS) | Пластик (полиарилат) | Полибутилентерефталат (PBT) | Полибутилентерефталат (PBT) | Латунь (M12-M30) Нержавеющая сталь (M8) | Нержавеющая сталь SUS361L | PTFE | Нержавеющая сталь | Zink (30x14x4,8 mm) Латунь (M10) Латунь (M12) Латунь (M18) Латунь (диам. 3) Латунь (диам. 8) Нержавеющая сталь (диам. 5,4) | Латунь | Латунь |
| Основная особенность | Лазерная маркировка каталожного номера Хорошо видимый индикатор | IO-Link communication Дистанция срабатывания 1х, 2х, 3х и 4х Имеются версии с коротким и стандартным цилиндрическим копрусом Маслостойкость Монтажный кронштейн с возможностью быстрой замены Самая большая дистанция срабатывания Светодиодный индикатор высокой яркости с углом обзора 360° | IO-Link communication Дистанция срабатывания 1х, 3х и 4х Одинаковая дистанция срабатывания для стали и алюминия Цельнометаллический корпус защита от воздействия магнитного поля у моделей премиум-класса Светодиодный индикатор высокой яркости с углом обзора 360° покрытие из фторполимера для устойчивости к брызгам на участках сварки | IO-Link communication Маслостойкий кабель Монтажный кронштейн с возможностью быстрой замены Самая большая дистанция срабатывания Светодиодный индикатор высокой яркости с углом обзора 360° покрытие из фторполимера для устойчивости к брызгам на участках сварки | Имеются версии с коротким и стандартным цилиндрическим копрусом Увеличенное (удвоенное) расстояние срабатывания | — | — | Высокая частота 5 кГц, пригодны для скоростного подсчета | Передняя и боковая чувствительная поверхность Шероховатый литой металлический корпус или корпус из термостойкого пластика ABS | Miniature housing | Стандартное проводное соединение M12 | Свободное подсоединение проводов | Маслостойкость | Корпус из нержавеющей стали 316 и термостойкость до 120 °C Стойкость к воздействию чистящих средств | Устойчивость к химическому воздействию | Маслостойкость Цельнометаллический корпус | Typically < 500µm detection precision Определение положения с высокой точностью | Малый диаметр с отдельной чувствительной головкой и усилителем | Никелированная латунь Определение алюминия |
| Продукт | E2B | E2E NEXT | E2EW | E2EQ NEXT | E2A | E2A-S | E2A-4 | µPROX E2E | TL-W | E2S | E2Q5 | E2Q6 | E2ER/E2ERZ | E2EH | E2FQ | E2FM | E2C-EDA | E2EC | E2V-X |
Индуктивные датчики приближения | IME
Индуктивные датчики приближения | IME | SICKобзор семейств продукции Русский Cesky Dansk Deutsch English Español Suomi Français Italiano 日本語 – Японский 한국어 – Корейский Nederlands Polski Portugues Svenska Türkçe Traditional Chinese
Экономический стандарт для применения в промышленных условиях
Преимущества
- Высокая эксплуатационная готовность благодаря прочной конструкции
- Высокая рентабельность благодаря снижению капитальных затрат
- Богатый выбор из широкого ассортимента стандартных изделий
- Высокая точность позиционирования благодаря надежности срабатывания
Обзор
Экономический стандарт для применения в промышленных условиях
Точность, высокая эксплуатационная готовность и долговечность — это основные требования, предъявляемые к индуктивным датчикам. Индуктивные датчики серии IME представляют собой исключительно компактные высокотехнологичные устройства. Встроенная специализированная интегральная микросхема позволяет осуществить контроль по окончании процесса производства с помощью цифровых технологий. Сохранение значений в микросхеме ASIC обеспечивает высочайшую точность точки срабатывания и высокую стабильность повторяемости значений — для всех обрабатываемых партий продукции без исключения. В корпус датчика залит инновационный термоклей, надежно защищающий устройство от ударов и вибрации. Эта особенность обеспечивает высокую точность позиционирования датчика в машине и его надежную работу.
Краткий обзор
- Типоразмеры от M8 до M30
- Увеличенное расстояние срабатывания: от 1,5 до 38 мм
- Электрическое исполнение: пост. ток, 3-/4-проводное, пост. ток: 2-проводное
- Степень защиты: IP 67
- Диапазон температур: от –25 до 75 °C
- Корпус из никелированной латуни, активная поверхность из пластмассы
 
Discover our inductive safety switches for safety-related applications up to PL d
IME2S
Применение
Технические данные
Загрузки
НаверхПожалуйста, подождите…
Ваш запрос обрабатывается, это может занять несколько секунд.
Датчики положения (индуктивный датчик, датчик Холла)
Датчики положения (индуктивный датчик, датчик Холла) |
Для измерения скорости вращения и определения положения различных узлов двигателя используются датчики положения. К ним относятся: датчик положения коленчатого вала (ДПКВ), датчик положения распределительного вала (ДПРВ) или датчик фазы (ДФ), датчик скорости (ДС), датчики ABS.
Сигнал ДПКВ используется для определения частоты вращения КВ, а также его мгновенного положения. Т.к. частоты вращения распределительного и коленчатого валов соотносятся как 1:2, то только по сигналу ДПКВ невозможно однозначно определить находится ли поршень двигателя, движущийся к ВМТ, на такте сжатия или выпуска. Фазный датчик на распределительном валу передает эту информацию в блок управления.
В качестве примера приведен сигнал с авто ВАЗ.
Сигналы ДПКВ (синий) и ДПРВ (зеленый)
К наиболее распространенным типам этих датчиков относятся: индуктивный (электромагнитный) датчик и датчик Холла.
Индуктивный датчик
Этот тип датчика наиболее распространен в качестве ДПКВ. Датчик монтируется поблизости от подвижного элемента, называемого маркерным диском. Этот элемент представляет собой стальной диск с зубьями, который жестко зафиксирован на коленчатом валу (может находиться как со стороны ременной передачи, так и непосредственно на маховике КВ).
Расположение ДПКВ
1. ДПКВ
2. Маркерный диск
3. Разъем датчика
Датчик состоит из обмотки с сердечником из постоянного магнита. Когда зуб проходит перед датчиком, это приводит к усилению магнитного потока, проходящего через обмотку. Напротив, увеличение зазора ослабляет этот поток. Происходит изменение магнитного поля, которое вызывает появление индукционного тока в обмотке. Амплитуда напряжения переменного тока сильно возрастает по мере повышения частоты вращения маркерного диска (от нескольких мВ до значений более 100 В).
Конструкция индуктивного датчика
1. Обмотка
2. Метка на маркерном диске в виде пропущенных зубьев
3. Постоянный магнит
Маркерный диск может иметь как пропуски зубьев, так и более широкие зубья.
Кол-во зубьев маркерного диска зависит от его назначения и модели авто. В качестве маркерного диска для КВ наиболее распространенным является диск с 60-ю зубьями, при этом два зуба пропущены. Зазор с пропущенными зубьями предназначен для отметки определенного положения коленчатого вала и служит как установочная метка для синхронизации блока управления.
На маркерных дисках системы ABS пропуск зубьев отсутствует, т.к. в данной системе положение колеса не принципиально, имеет значение только скорость вращения.
Пример сигнала индуктивного датчика ABS
В варианте исполнения для ДПРВ, маркерный диск может иметь всего один зуб, т.к. в данном случае нет необходимости измерять скорость вращения, нужно определить только положение РВ для определения фазы работы двигателя.
Для дальнейшего анализа электронный блок производит преобразование аналогового сигнала в цифровой. Амплитуда напряжения сигнала пропорциональна скорости прохождения подвижной детали перед датчиком. Напряжение также в значительной степени зависит от расстояния между вершинами зубьев и поверхностью датчика, как правило, зазор составляет 1±0,5 мм. Подсчитывая число импульсов в течение заданного промежутка времени, электронный блок может определить скорость вращения КВ.
Индуктивный датчик подключается к контроллеру экранированной парой проводов с заземлением экранирующей оплетки на кузов автомобиля.
Пример схемы подключения ДПКВ
Для записи осциллограммы индуктивного датчика, необходимо подключиться измерительным щупом непосредственно к сигнальному выходу датчика либо к разъему со стороны ЭБУ.
Подключение мотор-тестера к ДПКВ (цветовая маркировка проводов указана в качестве примера)
Датчик Холла
В таких датчиках использован эффект Холла. Интегральная схема датчика Холла располагается между маркерным диском и постоянным магнитом.
Когда зуб маркерного диска проходит у элемента датчика, то он изменяет величину магнитного поля, пронизывающего элемент Холла. За счет этого возникает сигнал напряжения, который находится в милливольтновом диапазоне и не зависит от относительной скорости между датчиком и маркерным диском. Оценивающая электронная схема, встроенная в интегральную схему, вырабатывает сигнал в форме прямоугольных импульсов.
Датчик Холла
1.
Постоянный магнит
2.
Интегральная схема Холла.
3.
Маркерный диск
4.
Разъем датчика
Как правило, датчик Холла имеет три вывода: питание +5В (+12В), «земля», сигнальный выход.
Пример схемы подключения ДПРВ
Для записи осциллограммы датчика Холла, необходимо подключиться измерительным щупом непосредственно к сигнальному выходу датчика либо к разъему ЭБУ.
Подключение мотор-тестера к ДПРВ (цветовая маркировка проводов указана в качестве примера)
Для записи сигнала ДПКВ рекомендуется использовать 2ой аналоговый канал мотор-тестера, для сигнала ДПРВ — 3ий канал. При наличии нескольких ДПРВ, можно использовать любой свободный аналоговый канал.
Настройка аналогового канала для индуктивного датчика
Настройка аналогового канала для датчика Холла
Дополнительные возможности ПО:
Автоподстройка линейки по любому «стандартному ДПКВ» (тема на форуме)
Одновременный анализ сигналов ДПКВ и ДПРВ позволяет проверить работу этих датчиков, а также правильность установки КВ и РВ (соответствие меток ГРМ).
автор: Евгений Куришко
| Оборудование | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
| ||||||
Датчик положения коленчатого вала: индуктивный датчик срабатывания
Датчик положения коленчатого вала
Датчик положения коленвала – это устройство, с помощью которого блок управления определяет положение коленчатого вала и частоту его вращения.
Расположение датчика распредвала. Индуктивный датчик коленчатого вала, как правило, размещается в отверстии на корпусе маховика. Непосредственно под этим отверстием находится маховик, по периметру которого располагается зубчатое кольцо. Расстояние между измерительной частью датчика и зубьями кольца составляет не более нескольких миллиметров.
Индуктивный датчик коленчатого вала состоит из следующих компонентов:
- Пластиковый корпус
- Катушка
- Магнит
- Сердечник.
Принцип работы
Металлический блок изготовлен из магнитопроводящего материала, который позволяет генерировать напряжение в катушке. Если Вы уменьшите расстояние между металлическим блоком и датчиком, генерируемое напряжение уменьшится.
Если металлический блок находится под датчиком, напряжение не генерируется. С помощью этого датчика Вы не сможете определить положение стационарных объектов.
Магнитное поле. Изменяющееся магнитное поле создаёт напряжение в катушке датчика. Когда зубец приближается к датчику, сила магнитного поля увеличивается. Когда зубец приближается к датчику, сила магнитного поля увеличивается. Когда зубец находится прямо напротив датчика, магнитное поле максимальное. Напряженность пля вновь уменьшается, когда зубец удаляется от датчика.
Важнейшая часть каждого модуля – тестовые задания. В рамках изучения датчика положения коленчатого вала всем, кто изучает материал на платформе ELECTUDE, предлагается определить верхнюю мертвую точку (ВМТ).
Обучающимся даётся «вводная» «На зубчатом колесе намерено отсутствует один зуб. Зуб отсутствует в углублении, которое расположено непосредственно перед индуктивным датчиком, когда коленчатый вал оказывается под углом в 90 градусов перед ВМТ цилиндра 1.
Из-за этого при каждом обороте коленчатого вала ни один зуб не будет проходить вдоль индуктивного датчика.Блок управления с помощью отклоняющейся частоты распознаёт место, где отсутствует зуб, и определяет, что коленчатый вал находится под углом в 90 градусов перед ВМТ цилиндра 1.
Для определения текущего положения коленчатого вала блок управления должен получить информацию о количестве зубьев, которые были прокручены вслед за отсутствующим зубом».
На основе этой «вводной» и предлагается выполнить несколько заданий, которые позволяют оценить, насколько глубоко усвоен материалы.
Датчик положения дроссельной заслонки
Датчик положения дроссельной заслонки – это датчик, который измеряет вращение и, следовательно, степень открытия дроссельной заслонки.По сигналу датчика блок управления определяет, находится ли дроссельная заслонка в нужном положении и какое количество воздуха попал во впускной коллектор.
Положение датчика. Датчик устанавливается на оси дроссельной заслонки так, чтобы можно было измерять его вращение.
- Компоненты датчика. Датчик представляет собой потенциометр, в корпусе которого находятся различные компоненты. Когда корпус закрыт, пружина прижимает ползунок с помощью контактов, прикреплённым к резистивным дорожкам и проводникам.
Многие датчики положения дроссельной заслонки имеют двойную конструкцию. В зависимости от конструкции датчик имеет от 3 (одиночная версия) до 6 (двойная версия) подключений
.
Принцип работы
Когда дроссельная заслонка вращается, ползунок и прикреплённые к нему контакты тоже вращаются. И из-за этого на подключениях возникает другое сопротивление, и блок управления может определить положение дроссельной заслонки.
Наличие двух потенциометров в датчике положения заслонки служит для повышения точности измерения текущего положения заслонки, для точного распознавания блоком управления неисправностей датчика, а также для повышения надёжности узла заслонки.
Если заслонка не вращается, сопротивление на всех подключениях будет одинаковым.
Управление работой двигателя
Из-за того, что блок управления не может измерить сопротивление, он подаёт постоянное напряжение на резистивные дорожки через точки подключения А и В. Один из контактов ползунка подключается к контакту С. Через контакт С блок управления измеряет выходное напряжение датчика положения дроссельной заслонки.
Напряжение на контактах ползунка зависит от положения, в котором они касаются резистивных дорожек. При открытии дроссельной заслонки контакты перемещаются по резистивным дорожкам. Пока дроссельная заслонка закрыты, контакты находятся близко к отрицательному концу резистивной дорожки. В этом случае напряжение составляет приблизительно 0,5 В.
При дальнейшем открытии заслонки напряжение на контактах увеличивается. Когда дроссельная заслонка полностью открыта, напряжение составляет приблизительно 4,5В.
Неисправности
Соединения и разъёмы проводов могут быть повреждены. Кроме того, датчик положения дроссельной заслонки иногда выходит из строя из-за износа резистивных дорожек. В модуле предлагается несколько тестов для проверки знаний, которые помогут выявить неисправности.
Узкополосный кислородный датчик
Бензиновый двигатель сжигает смесь воздуха и бензина. Чтобы проверить соотношение «воздух-бензин» в этой смеси, измеряется концентрация кислорода в отработанных газах. Для этого блок управления использует кислородный датчик с подогревом.
Положение
Кислородный датчик с подогревом измеряет состав отработанных газов. Отработанные газы поступают в выхлопную трубу, поэтому там, как правило, и размещается кислородный датчик.
Если в двигателе имеется несколько выхлопных труб, то рядом с ними также устанавливают датчики кислорода. В современных автомобилях второй датчик кислорода располагается после каталитического нейтрализатора и проверяет его работу.
Ниже показан принцип работы узкополосного кислородно датчика. Разность напряжений можно измерить с помощью вольтмера.
Потенциометр
Потенциометр – переменный резистор. Потенциометр имеет прочную металлическую или пластиковую ручку, связанную с ползунком, которая позволяет отрегулировать сопровтивление, после чего происходит деление переменного напряжения. В условных знаках и обозначениях символом потенциометра является резистор с проходящей через него стрелкой.
Стрелка является третьим соединением и показывает, что потенциометр – это переменный резистор.
Потенциометры широко применяются в современных электронных устройствах. Когда речь идёт про автомобили, переменные резисторы можно найти в датчике положения дрюссельной заслонки и в датчике положения педали аксеператора.
Потенциометр включает электрические соединения, ось регулировки, дорожку переменного сопротивления, резистивную дорожку для переменного сопротивления
подвижной контакт (скользящий элемент), ползунок, корпус, потенциометр имеет две круглые дорожки: внешнюю и внутреннюю.
Внешняя дорожка выполнена из углеводорода, поэтому на ней возникает сопротивление. Внутренняя дорожка выполнена из высокопроводящего материала.
В зависимости от характера измерения сопротивления выделяются линейные и логарифмические потенциометры. В логарифмических потенциометрах значения сопротивления увеличивается с помощью логарифмической функции. В начале движения ползунка сопротивление изменяется быстро, а затем замедляется.
А вы уже используете модули ELECTUDE для обучения и повышения квалификации автомобильных электриков и диагностов?
TIDA-00460 Эталонная конструкция блока индуктивного линейного определения положения
См. Важное примечание и Заявление об ограничении ответственности, относящиеся к эталонным проектам и другим ресурсам TI.
Основной документ
Описание
В типичных реализациях измерения расстояний используются дорогие редкоземельные магниты.Чтобы снизить общую стоимость системы, в этой эталонной конструкции реализованы первые в отрасли преобразователи индуктивности в цифровой сигнал от TI для определения линейного положения без использования каких-либо дорогостоящих редкоземельных магнитов. Линейное определение положения определяет положение цели, которая перемещается в поперечном направлении через индуктивный датчик, который генерирует магнитное поле. Преобразователь индуктивности в цифровой (LDC), такой как LDC1000 или LDC1101, воспринимает изменения индуктивности индуктора, который приближается к проводящей цели, такой как кусок металла.LDC измеряет этот сдвиг индуктивности, чтобы предоставить информацию о положении проводящей цели над катушкой датчика. Сдвиг индуктивности вызывается вихревыми токами, возникающими в мишени из-за магнитного поля датчика. Эти вихревые токи создают вторичное магнитное поле, которое противодействует полю датчика, вызывая сдвиг наблюдаемой индуктивности.
Характеристики
- Индуктивная сенсорная технология
- Бесконтактное обнаружение и измерение
- Повышенная гибкость и производительность без использования аналоговых методов обрезки
- Размещение дистанционного датчика
- Нечувствительность к загрязнениям окружающей среды
- Более надежная работа датчика самодиагностики
- Высокое разрешение и точность
- Замена устаревших аналоговых решений только
- Низкое энергопотребление, низкая стоимость и компактность
См. Важное примечание и заявление об ограничении ответственности, относящиеся к эталонным проектам и другим ресурсам TI.
Схема / блок-схема
Быстро понять общую функциональность системы.
Скачать схему
Руководство по проектированию
Получайте результаты быстрее благодаря проверенным данным испытаний и моделирования.
Скачать руководство по дизайну
Устройства TI (3)
Закажите образцы, получите инструменты и найдите дополнительную информацию о продуктах TI в этом справочном дизайне.
| Образец и покупка | Конструкторские комплекты и оценочные модули | |||
|---|---|---|---|---|
| LDC1101 | 1-канальный, 1,8 В, 24-битный L, 16-битный Rp, индуктивность в цифровой преобразователь для высокоскоростных приложений | Специальные датчики | Образец и покупка | Посмотреть конструкторские комплекты и оценочные модули |
| LP5951 | Стабилизатор напряжения 150 мА, низкий IQ, с малым падением напряжения и активизацией | Управление питанием | Образец и покупка | Посмотреть конструкторские комплекты и оценочные модули |
| MSP430F5528 | MCU 25 МГц с 128 КБ флэш-памяти, 8 КБ SRAM, 12-разрядный АЦП, компаратор, DMA, UART / SPI / I2C, USB, аппаратный умножитель | Микроконтроллеры (MCU) | Образец и покупка | Посмотреть конструкторские комплекты и оценочные модули |
Символы CAD / CAE
Texas Instruments and Accelerated Designs, Inc.сотрудничали, чтобы предоставить клиентам TI схематические символы и посадочные места на печатных платах для продуктов TI.
Шаг 1 : Загрузите и установите бесплатную загрузку.
Шаг 2 : Загрузите символ и посадочное место из таблицы файла CAD.bxl.
Texas Instruments и Accelerated Designs, Inc. сотрудничали друг с другом, чтобы предоставить клиентам TI схематические символы и посадочные места на печатных платах для продуктов TI.
Шаг 1 : Загрузите и установите бесплатную загрузку.
Шаг 2 : Загрузите символ и посадочное место из таблицы файла CAD.bxl.
Шаг 3 : Откройте файл .bxl с помощью программного обеспечения Ultra Librarian.
Вы всегда можете получить доступ к полной базе данных символов CAD / CAE по адресу https://webench.ti.com/cad/
Посадочные места печатной платы и условные обозначения доступны для загрузки в формате, не зависящем от производителя, который затем может быть экспортирован в ведущие инструменты проектирования EDA CAD / CAE с помощью Ultra Librarian Reader.Читатель доступен в виде (скачать бесплатно).
UL Reader — это подмножество набора инструментов Ultra Librarian, которое может создавать, импортировать и экспортировать компоненты и их атрибуты практически в любом формате EDA CAD / CAE.
Техническая документация
См. Важное примечание и Заявление об ограничении ответственности, относящиеся к эталонным проектам и другим ресурсам TI.
Руководство пользователя (1)
Файлы дизайна (6)
Сопутствующие инструменты и программное обеспечение
Поддержка и обучение
Выполните поиск в нашей обширной онлайн-базе знаний, где доступны миллионы технических вопросов и ответов круглосуточно и без выходных.
Найдите ответы от экспертов TI Контент предоставляется «КАК ЕСТЬ» соответствующими участниками TI и сообщества и не является спецификациями TI.
См. Условия использования.
Если у вас есть вопросы о качестве, упаковке или заказе продукции TI, посетите нашу страницу поддержки.
Обзор датчиков приближения | OMRON Промышленная автоматизация
1.Датчики приближения обнаруживают объект, не касаясь его, и поэтому не вызывают истирания или повреждения объекта.
Такие устройства, как концевые выключатели, обнаруживают объект, соприкасаясь с ним, но датчики приближения могут обнаруживать присутствие объекта электрически, не касаясь его.
2. Для вывода контактов не используются, поэтому датчик имеет более длительный срок службы (за исключением датчиков, в которых используются магниты).
В датчиках приближенияиспользуются полупроводниковые выходы, поэтому нет контактов, влияющих на срок службы.
3. В отличие от оптических методов обнаружения, датчики приближения подходят для использования в местах, где используется вода или масло.
Обнаружение происходит практически без воздействия грязи, масла или воды на обнаруживаемый объект. Также доступны модели с футлярами из фторопласта, обеспечивающими превосходную химическую стойкость.
4. Датчики приближения обеспечивают высокую скорость отклика по сравнению с переключателями, требующими физического контакта.
Для получения информации о высокоскоростной реакции см. «Разъяснение терминов».
5. Датчики приближения могут использоваться в широком диапазоне температур.
Датчики приближениямогут использоваться в диапазоне температур от -40 до 200 ° C.
6. На датчики приближения цвета не влияют.
Датчики приближенияобнаруживают физические изменения объекта, поэтому на них почти не влияет цвет поверхности объекта.
7. В отличие от переключателей, которые полагаются на физический контакт, на датчики приближения влияют температура окружающей среды, окружающие предметы и другие датчики.
На индуктивные и емкостные датчики приближения влияет взаимодействие с другими датчиками. Из-за этого при их установке необходимо соблюдать осторожность, чтобы не допустить взаимного вмешательства. (См. Меры предосторожности для правильного использования в Мерах безопасности для всех датчиков приближения.)
Также необходимо соблюдать осторожность, чтобы не допустить воздействия окружающих металлических предметов на индуктивные датчики приближения, а также для предотвращения воздействия всех окружающих объектов на емкостные датчики приближения.
8. Есть двухпроводные датчики.
Линия электропередачи и сигнальная линия совмещены. Если подключена только линия питания, внутренние элементы могут быть повреждены.
Всегда вставляйте груз. (См. Меры предосторожности для безопасного использования в Мерах безопасности для всех датчиков приближения.)
Линейные индуктивные датчики положения
Для инженеров, которым требуются точные и надежные линейные измерения. Индуктивные датчики положения CambridgeIC представляют собой хорошую альтернативу решениям с эффектом Холла или оптическим энкодерам, позволяя измерять абсолютное линейное положение для сложных приложений со сложной конструкцией изделий.
Надежное, точное, индуктивное определение положения
Основанные на инновационной резонансной индуктивной технологии определения положения, датчики положения CambridgeIC используют конструкции, встроенные в обычные печатные платы для измерения линейного положения.Это дает точный датчик с низкими затратами на интеграцию, стабильный во времени и чрезвычайно надежный. Разработчики могут обеспечить абсолютное линейное, угловое и угловое измерение положения с высокой надежностью в самых сложных приложениях.
Определение положения для крутых углов
Насколько сложно? По сравнению с оптическими энкодерами или энкодерами на эффекте Холла это решение очень устойчиво к грязи, пыли, влаге, вибрации и ударам, перекосам и большим измерительным зазорам.Это особенно рентабельно, когда пространство ограничено или системе необходимо определять положение по многим осям.
Это делает датчики линейного положения CambridgeIC подходящими для многих приложений, включая линейные приводы и поплавковые датчики уровня.
Не только линейное измерение
Конструкциидоступны для огромного диапазона геометрических форм — измерение положения дуги, измерение положения вращения и определение линейного положения, а также поддержка для разработки нестандартных датчиков.
Работа с датчиками положения CambridgeIC проста — чертежи датчиков доступны в формате Gerber для интеграции с печатными платами клиентов. Эти конструкции работают с микросхемами центрального блока слежения (CTU) CambridgeIC, обеспечивая непрерывный расчет позиции цели. Для оценки или мелкосерийного производства также доступны сенсорные блоки в сборе.
Заинтересованы? Чтобы узнать больше, скачайте проспект или Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов.У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
С индуктивными датчиками положения Microsemi «Microsemi
Дорога впереди: с индуктивными датчиками положения Microsemi
В связи со всплеском позиционных инноваций, основанных на данных, в области транспорта, два давно обсуждаемых подхода к составу датчиков выходят на первый план (снова).
Дети, растущие сегодня, будут ожидать увидеть пассажирские дроны и беспилотные автомобили к тому моменту, когда они подадут заявку на получение первого разрешения (или лицензии автономного пилота, или как там к тому времени это называлось).Темпы изменений в автомобильном секторе, похоже, опередили циклы разработки, которые OEM-производители считают само собой разумеющимся с приближением каждого нового модельного года.
Мы переходим от периода, когда сенсорные функции помощи при парковке когда-то казались радикальными, к рассвету автономных систем рулевого управления и полной электрификации автомобилей.
В лабораториях по всему миру вчерашние трудновообразимые функции с каждым днем становятся все ближе к массовому рынку.Инфракрасные камеры настраиваются так, чтобы реагировать на легкие движения глаз водителя, чтобы управлять электроникой в приборной панели, а отслеживание зрачков добавляется к широкому спектру контекстных и биометрических данных, используемых для мониторинга в реальном времени состояния здоровья тех, кто стоит за ними. колесо. Схемы связи между транспортными средствами (V2V) обещают обмениваться информацией о скорости, торможении и направлении с близлежащими транспортными средствами, чтобы авария или погодный инцидент, которые могли вызвать скопление нескольких автомобилей поколение назад, могли вызвать своевременное торможение или другие функции автоматического предотвращения столкновений.Данные GPS применяются для прогнозирования маршрутов движения и регулировки подвески автомобиля на лету, чтобы заранее подготовиться к предстоящим дорожным условиям или поднять или опустить положение автомобиля относительно условий парковки.
С каждым новым приложением безопасности или операционным усовершенствованием, которое прыгает со страниц научной фантастики в выставочный зал, споры между индуктивными датчиками положения и датчиками холла находят новые голоса, новых претендентов и новые способы осмысления коллекции в реальном времени. данные, лежащие в основе этих достижений.
Это ни в коем случае не новая дискуссия, но последствия для высокоточных данных, управляемых датчиками, которые будут использоваться в перспективных приложениях завтрашнего дня, значительны … и заслуживают пристального внимания со стороны тех, кому поручено проектировать автомобили следующего поколения.
С одной стороны, у вас есть сторонники электромагнитной индукции, руководствующиеся законом индукции Фарадея, который восходит к его открытию в 1830-х годах. Современные датчики, основанные на этом принципе, имеют несколько катушек: первичная катушка используется для создания переменного магнитного поля; магнитное поле передается на две вторичные катушки, генерируя напряжение; металлическая мишень нарушает генерируемое магнитное поле; вторичные обмотки получают разные напряжения по сравнению сцелевая позиция; а положение определяется соотношением напряжений вторичной обмотки. Датчики, основанные на этом подходе, обычно используются для измерения положения и скорости и известны как надежные датчики в суровых условиях.
В другом углу у вас есть ученики термоэлектрического исследователя Эдвина Холла, открытие которого в 1879 году привело к разработке (как вы уже догадались) датчиков эффекта Холла. Датчики, основанные на этом подходе, измеряют силу магнитного поля, которое, в свою очередь, может быть использовано для определения положения объекта посредством того, что сила поля пропорциональна расстоянию между магнитом на датчике эффекта Холла.Такой подход распространен в датчиках скорости вращения, спидометрах и даже в системах сигнализации.
В конце концов, это может быть не совсем дискуссия. Это определенно не традиционная битва и даже не настоящее соревнование между представителями разных школ. Майкл Фарадей (1791-1897) и Эдвин Холл (1855-1938) давно покинули игровое поле. Не будет победителя или проигравшего.
Однако необходимо будет принять решение: выбрать подходящую технологию и применить ее к соответствующему приложению.Так поступают автомобильные инженеры. И это то, что делает Microsemi … и уже более десяти лет делает, предлагая передовую индуктивную сенсорную технологию.
Для следующего поколения приводов воздушных и водяных клапанов, датчиков положения педалей, датчиков уровня масла, положения ротора электродвигателя, переключения передач и положения шестерни трансмиссии интегральные схемы интерфейса датчиков Microsemi обеспечивают идеальный интерфейс между высокой надежностью и критичным с точки зрения безопасности автомобильные датчики положения.
Наши ИС интерфейса магнитного поля имеют значительные преимущества перед существующими датчиками на эффекте Холла и другими датчиками магнитного поля.Наши уникальные датчики магнитного поля обеспечивают точные измерения положения, невосприимчивы к паразитным магнитным полям и не требуют внешнего магнитного устройства.
В настоящее время у нас есть два доступных продукта в семействе индуктивных датчиков положения: LX3301A идеально подходит для приложений с температурой до 125 ° C и опциями аналогового / ШИМ-выхода, а LX3302A доступен для более высоких температурных требований и дополнительных выходных интерфейсов, таких как SENT и PSI5.
LX3301A и LX3302A — это высокоинтегрированная ИС программируемого преобразования данных, предназначенная для взаимодействия с индуктивными датчиками и управления ими.Устройство включает в себя схему интегрального генератора для возбуждения первичной катушки индуктивного датчика, а также два независимых канала аналогового преобразования для согласования, преобразования и обработки двух аналоговых сигналов от вторичных катушек датчика. Каждый тракт включает в себя фильтр электромагнитных помех, демодулятор, фильтр сглаживания, программируемый усилитель и 13-битный сигма-дельта аналого-цифровой преобразователь. Каждый тракт аналогового сигнала включает возможность цифровой калибровки, которая позволяет откалибровать весь аналоговый тракт (включая внешние датчики) в процессе производства системы.Информация о калибровке записывается во внутреннюю EEPROM, что приводит к повышению производительности и обновлению системы. Обе ИС идеально подходят для измерения линейного, углового / вращательного, близости и / или смещения в электромеханических системах. Выходы доступны в разрешении 12 бит с точностью выше 0,1% относительно полного диапазона измерения.
Перейдите сюда, чтобы получить дополнительную информацию об индуктивных датчиках положения Microsemi.
Свяжитесь со мной в LinkedIn.
Теги: Автомобильная промышленность, Эдвин Холл, Эффект Холла, ics, Индуктивные датчики положения, Магнитное поле, Интерфейс магнитного поля
Эта запись была опубликована Тимом Брезиеном в в и находится в разделе «Автомобильная промышленность», «Датчики». Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через канал RSS 2.0. Вы можете оставить отзыв или откликнуться со своего сайта.
Оставить комментарий
Вы должны войти в систему, чтобы оставить комментарий.
| ZMID5201AE1R | 67AC8705 | ИС ИНДУКТИВНОГО ДАТЧИКА ПОЛОЖЕНИЯ, -40 ДО 150 ° C RENESAS | Каждый (поставляется на отрезанной ленте) Доставка в течение 2-4 рабочих дней с нашего склада в Великобритании для товаров, имеющихся в наличии. | Запрещенный товар Этот товар был ограничен для покупки администратором вашей компании. Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество ДобавлятьМин .: 1 Mult: 1 | Грех / Cos | Аналог | 10 бит | От 0 ° до 360 ° | 4.От 5 В до 5,5 В | 14 контактов | ЦСОП | От -40 ° C до + 150 ° C | — | |||
| LX3302AQPW-EASY | 38AJ3819 | ИС ИНТЕРФЕЙСА ИНДУКТИВНОГО ДАТЧИКА, 150 ° C СООТВЕТСТВУЕТ ROHS: ДА МИКРОЧИП Информация о дате и коде партии будет отображаться на этикетке вашей упаковки, как указано производителем. | Каждый Доставка в течение 2-4 рабочих дней с нашего склада в Великобритании для товаров, имеющихся в наличии. | Запрещенный товар Этот товар был ограничен для покупки администратором вашей компании. Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество ДобавлятьМин .: 1 Mult: 1 | — | Аналоговый, PSI5, PWM, SENT, SIN / COS | 12 бит | — | От 4 В до 6 В | 14 контактов | ЦСОП | От -40 ° C до + 150 ° C | — | |||
| IPS2200BI1W | 78Ah2775 | БЫСТРЫЙ ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ ROHS: ДА RENESAS | Каждый (поставляется на отрезанной ленте) Доставка в течение 2-4 рабочих дней с нашего склада в Великобритании для товаров, имеющихся в наличии. | Запрещенный товар Этот товар был ограничен для покупки администратором вашей компании. Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество ДобавлятьМин .: 1 Mult: 1 | Грех / Cos | Аналог | — | От 0 ° до 360 ° | От 3В до 3.6 В, от 4,5 до 5,5 В | 16 контактов | ЦСОП | От -40 ° C до + 125 ° C | — | |||
| LX3301AQPW-TR | 68AH8348 | ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ ИНДУКТИВНЫЙ, -40ТО 125 ° C МИКРОЧИП | Каждый (поставляется на отрезанной ленте) Доступно в указанном количестве | Запрещенный товар Этот товар был ограничен для покупки администратором вашей компании. Минимальный заказ от 1 шт. Только кратное 1 Пожалуйста, введите действительное количество ДобавлятьМин .: 1 Mult: 1 | Грех / Cos | Аналоговый, ШИМ | 12 бит, 13 бит | — | 4.От 4 В до 5,6 В | 14 контактов | ЦСОП | От -40 ° C до + 125 ° C | — |
Датчик положения и линейные датчики положения
Как следует из их названия, датчики положения определяют положение чего-либо, что означает, что они связаны либо с некоторой фиксированной точкой или положением, либо от них.Эти типы датчиков обеспечивают «позиционную» обратную связь.
Один из методов определения положения состоит в использовании либо «расстояния», которое может быть расстоянием между двумя точками, например пройденным расстоянием или удалением от некоторой фиксированной точки, либо «вращением» (угловым перемещением). Например, вращение колеса робота для определения пройденного расстояния по земле. В любом случае, датчики положения могут обнаруживать движение объекта по прямой линии с помощью линейных датчиков или по его угловому перемещению с помощью датчиков вращения .
Потенциометр
Наиболее часто используемым из всех «датчиков положения» является потенциометр , потому что это недорогой и простой в использовании датчик положения. Он имеет контакт стеклоочистителя, соединенный с механическим валом, который может быть угловым (вращательным) или линейным (тип ползунка) в своем движении, и который вызывает изменение значения сопротивления между стеклоочистителем / ползуном и двумя концевыми соединениями, давая электрический сигнал. выходной сигнал, имеющий пропорциональную зависимость между фактическим положением стеклоочистителя на резистивной дорожке и его значением сопротивления.Другими словами, сопротивление пропорционально положению.
Потенциометр
Потенциометрыбывают самых разных конструкций и размеров, таких как обычно доступные круглые вращающиеся типы или более длинные и плоские линейные ползунки. При использовании в качестве датчика положения подвижный объект подключается непосредственно к вращающемуся валу или ползунку потенциометра.
Опорное напряжение постоянного тока приложено к двум внешним неподвижным соединениям, образующим резистивный элемент.Сигнал выходного напряжения снимается с клеммы стеклоочистителя скользящего контакта, как показано ниже.
Эта конфигурация создает выходной сигнал цепи типа делителя потенциала или напряжения, который пропорционален положению вала. Тогда, например, если вы подадите напряжение, скажем, 10 В на резистивный элемент потенциометра, максимальное выходное напряжение будет равно напряжению питания в 10 вольт, с минимальным выходным напряжением, равным 0 вольт. Затем стеклоочиститель потенциометра изменит выходной сигнал от 0 до 10 вольт, при этом 5 вольт будут указывать на то, что стеклоочиститель или ползунок находится в среднем или среднем положении.
Конструкция потенциометра
Выходной сигнал (Vout) потенциометра снимается с центрального соединения стеклоочистителя, когда он движется по резистивной дорожке, и пропорционален угловому положению вала.
Пример простой схемы позиционирования
В то время как датчики положения с резистивным потенциометром имеют много преимуществ: низкая стоимость, низкие технологии, простота использования и т. Д., В качестве датчика положения они также имеют много недостатков: износ из-за движущихся частей, низкая точность, низкая воспроизводимость и ограниченная частотная характеристика.
Но есть один главный недостаток использования потенциометра в качестве датчика положения. Диапазон движения его дворника или ползунка (и, следовательно, полученный выходной сигнал) ограничен физическим размером используемого потенциометра.
Например, однооборотный потенциометр вращения обычно имеет фиксированное механическое вращение от 0 o до примерно 240 — 330 o максимум. Однако также доступны многооборотные горшки с механическим вращением до 3600 o (10 x 360 o ).
В большинстве типов потенциометров в качестве резистивной дорожки используется углеродная пленка, но эти типы имеют электрические шумы (потрескивание на регуляторе громкости радио), а также имеют короткий механический срок службы.
Электролизеры с проволочной обмоткой, также известные как реостаты, в форме прямого провода или резистивного провода с обмоткой катушки также могут использоваться, но электролизеры с проволочной обмоткой страдают от проблем с разрешением, поскольку их дворник перескакивает с одного сегмента провода на следующий, производя логарифмическую (LOG) вывод, приводящий к ошибкам в выходном сигнале.Они тоже страдают от электрических помех.
Для высокоточных применений с низким уровнем шума теперь доступны потенциометры с проводящим пластиковым резистивным элементом из полимерной пленки или металлокерамики. Эти горшки имеют гладкую электрически линейную (LIN) резистивную дорожку с низким коэффициентом трения, обеспечивающую низкий уровень шума, длительный срок службы и отличное разрешение, и доступны как в многооборотных, так и в однооборотных устройствах. Типичные области применения этого типа высокоточного датчика положения — компьютерные игровые джойстики, рулевые колеса, промышленные приложения и роботы.
Индуктивные датчики положения
Линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор
Один из типов позиционных датчиков, не подверженных механическому износу, — это линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор или сокращенно LVDT . Это датчик положения индуктивного типа, который работает по тому же принципу, что и трансформатор переменного тока, который используется для измерения движения. Это очень точное устройство для измерения линейного смещения, выход которого пропорционален положению его подвижного сердечника.
Он в основном состоит из трех катушек, намотанных на полый трубчатый формирователь, одна из которых формирует первичную катушку, а две другие катушки образуют идентичные вторичные обмотки, соединенные между собой электрически последовательно, но сдвинутые по фазе на 180 o с каждой стороны первичной катушки.
Подвижный ферромагнитный сердечник из мягкого железа (иногда называемый «арматурой»), который соединен с измеряемым объектом, скользит или перемещается вверх и вниз внутри трубчатого корпуса LVDT.
Небольшое опорное напряжение переменного тока, называемое «сигналом возбуждения» (2–20 В действующее значение, 2–20 кГц), подается на первичную обмотку, которая, в свою очередь, индуцирует сигнал ЭДС в двух соседних вторичных обмотках (принципы трансформатора).
Если якорь магнитного сердечника из мягкого железа находится точно в центре трубки и обмоток, в «нулевом положении», две наведенные ЭДС в двух вторичных обмотках нейтрализуют друг друга, поскольку они сдвинуты по фазе на 180 o , поэтому результирующее выходное напряжение равно нулю. Поскольку сердечник немного смещается в одну или другую сторону от этого нулевого или нулевого положения, индуцированное напряжение в одной из вторичных обмоток станет больше, чем у другой вторичной обмотки, и будет получен выходной сигнал.
Полярность выходного сигнала зависит от направления и смещения движущегося сердечника. Чем больше смещение сердечника из мягкого железа из его центрального нулевого положения, тем больше будет результирующий выходной сигнал. В результате получается дифференциальное выходное напряжение, которое изменяется линейно в зависимости от положения жил. Следовательно, выходной сигнал от этого типа датчика положения имеет как амплитуду, которая является линейной функцией смещения сердечников, так и полярность, которая указывает направление движения.
Фазу выходного сигнала можно сравнить с фазой возбуждения первичной катушки, позволяя подходящим электронным схемам, таким как усилитель датчика LVDT AD592, узнать, в какой половине катушки находится магнитный сердечник, и, таким образом, узнать направление движения.
Линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор
Когда якорь перемещается от одного конца к другому через центральное положение, выходное напряжение изменяется от максимального до нуля и снова возвращается к максимальному, но при этом изменяется его фазовый угол на 180 градусов.Это позволяет LVDT генерировать выходной сигнал переменного тока, величина которого представляет величину перемещения от центрального положения, а фазовый угол — направление движения сердечника.
Типичное применение датчика с линейно регулируемым дифференциальным трансформатором (LVDT) — датчик давления, если измеряемое давление толкается к диафрагме, создавая силу. Затем сила преобразуется датчиком в считываемый сигнал напряжения.
Преимущества линейного переменного дифференциального трансформатора или LVDT по сравнению с резистивным потенциометром заключаются в том, что его линейность, то есть его выходное напряжение для смещения, превосходная, очень хорошая точность, хорошее разрешение, высокая чувствительность, а также работа без трения.Они также запечатаны для использования в агрессивных средах.
Индуктивные датчики приближения.
Другим широко используемым типом индуктивного датчика положения является индуктивный датчик приближения , также называемый вихретоковым датчиком . Хотя на самом деле они не измеряют смещение или угловое вращение, они в основном используются для обнаружения объекта перед ними или в непосредственной близости, отсюда и название «датчик приближения».
Датчики приближения — это бесконтактные датчики положения, которые используют магнитное поле для обнаружения, причем простейшим магнитным датчиком является герконовый переключатель.В индуктивном датчике катушка намотана на железный сердечник в электромагнитном поле, образуя индуктивную петлю.
Когда ферромагнитный материал помещается в поле вихревых токов, создаваемых вокруг индуктивного датчика, например, ферромагнитная металлическая пластина или металлический винт, индуктивность катушки значительно изменяется. Схема обнаружения датчиков приближения обнаруживает это изменение, создавая выходное напряжение. Следовательно, индуктивные датчики приближения работают по электрическому принципу закона индуктивности Фарадея .
Индуктивные датчики приближения
Индуктивный датчик приближения состоит из четырех основных компонентов; Генератор , который создает электромагнитное поле, катушка , которая генерирует магнитное поле, схема обнаружения , которая обнаруживает любое изменение поля, когда объект входит в нее, и выходная схема , которая производит выходной сигнал, либо с нормально замкнутыми (NC) или нормально разомкнутыми (NO) контактами.
Индуктивные датчики приближения позволяют обнаруживать металлические объекты перед головкой датчика без какого-либо физического контакта с самим объектом.Это делает их идеальными для использования в грязной или влажной среде. «Диапазон чувствительности» датчиков приближения очень мал, обычно от 0,1 мм до 12 мм.
Датчик приближения
Помимо промышленного применения, индуктивные датчики приближения также обычно используются для управления потоком транспорта путем изменения светофора на перекрестках и перекрестках. Прямоугольные индукционные петли из проволоки заглублены в поверхность асфальтированной дороги.
Когда автомобиль или другое дорожное транспортное средство проезжает по этой индуктивной петле, металлический корпус транспортного средства изменяет индуктивность петли и активирует датчик, тем самым предупреждая диспетчер светофора о том, что автомобиль ждет.
Одним из основных недостатков этих типов датчиков положения является то, что они являются «всенаправленными», то есть они обнаруживают металлический объект сверху, снизу или сбоку от него. Кроме того, они не обнаруживают неметаллические объекты, хотя доступны емкостные датчики приближения и ультразвуковые датчики приближения . Другие широко доступные магнитные датчики положения включают герконы, датчики на эффекте Холла и датчики переменного магнитного сопротивления.
Датчики вращения
Датчики вращения — это другой тип датчиков положения, которые напоминают потенциометры, упомянутые ранее, но являются бесконтактными оптическими устройствами, используемыми для преобразования углового положения вращающегося вала в аналоговый или цифровой код данных.Другими словами, они преобразуют механическое движение в электрический сигнал (предпочтительно цифровой).
Все оптические энкодеры работают по одному и тому же принципу. Свет от светодиода или источника инфракрасного света проходит через вращающийся диск с кодировкой высокого разрешения, который содержит требуемые кодовые шаблоны: двоичный, серый или двоично-десятичный. Фотодетекторы сканируют диск во время его вращения, а электронная схема преобразует информацию в цифровую форму в виде потока двоичных выходных импульсов, которые подаются на счетчики или контроллеры, которые определяют фактическое угловое положение вала.
Существует два основных типа поворотных оптических энкодеров: инкрементальные энкодеры и абсолютные датчики положения .
Инкрементальный энкодер
Диск кодировщика
Инкрементальные энкодеры , также известные как квадратурные энкодеры или относительные угловые энкодеры, являются простейшими из двух датчиков положения. Их выходной сигнал представляет собой серию прямоугольных импульсов, генерируемых фотоэлементом, когда кодированный диск с равномерно расположенными прозрачными и темными линиями, называемыми сегментами на его поверхности, движется или вращается мимо источника света.Энкодер выдает поток прямоугольных импульсов, которые при подсчете указывают угловое положение вращающегося вала.
Инкрементальные энкодерыимеют два отдельных выхода, называемых «квадратурными выходами». Эти два выхода смещены на 90, o по фазе относительно друг друга, при этом направление вращения вала определяется из выходной последовательности.
Количество прозрачных и темных сегментов или слотов на диске определяет разрешение устройства, а увеличение количества линий в шаблоне увеличивает разрешение на каждый градус вращения.Типичные закодированные диски имеют разрешение до 256 импульсов или 8 бит на оборот.
Самый простой инкрементальный энкодер называется тахометром. Он имеет один выход прямоугольной формы и часто используется в однонаправленных приложениях, где требуется только базовая информация о местоположении или скорости. Квадратурный или синусоидальный энкодер является более распространенным и имеет два выходных прямоугольных сигнала, обычно называемых каналом A и каналом B . В этом устройстве используются два фотодетектора, немного смещенных друг относительно друга на 90, o , тем самым формируя два отдельных синусоидальных и косинусоидальных выходных сигнала.
Простой инкрементальный энкодер
Используя математическую функцию Arc Tangent , можно рассчитать угол вала в радианах. Обычно оптический диск, используемый в поворотных датчиках положения, является круглым, тогда разрешение вывода будет задано как: θ = 360 / n, где n равно количеству сегментов на кодированном диске.
Тогда, например, количество сегментов, необходимых для обеспечения разрешения инкрементального энкодера 1 o , будет: 1 o = 360 / n, следовательно, n = 360 окон и т. Д.Также направление вращения определяется указанием того, какой канал производит выходной сигнал первым: канал A или канал B, дающий два направления вращения: A ведет B или B ведет A. Это расположение показано ниже.
Выход инкрементального энкодера
Одним из основных недостатков инкрементальных энкодеров при использовании в качестве датчика положения является то, что им требуются внешние счетчики для определения абсолютного угла вала в пределах заданного вращения. Если питание на мгновение отключается, или если кодировщик пропускает импульс из-за шума или грязного диска, полученная угловая информация приведет к ошибке.Один из способов преодоления этого недостатка — использовать датчики абсолютного положения.
Абсолютный датчик положения
Абсолютные энкодеры положения сложнее квадратурных энкодеров. Они предоставляют уникальный выходной код для каждой отдельной позиции вращения, указывающий как положение, так и направление. Их кодированный диск состоит из множества концентрических «дорожек» светлых и темных сегментов. Каждая дорожка независима со своим собственным фотодетектором, чтобы одновременно считывать уникальное кодированное значение положения для каждого угла движения.Количество дорожек на диске соответствует двоичному «битовому» разрешению кодировщика, поэтому 12-разрядный абсолютный кодировщик будет иметь 12 дорожек, и одно и то же кодовое значение появляется только один раз за оборот.
Диск с 4-битным двоичным кодом
Одним из основных преимуществ абсолютного энкодера является его энергонезависимая память, которая сохраняет точное положение энкодера без необходимости возвращаться в «исходное» положение в случае сбоя питания. Большинство поворотных энкодеров определены как «однооборотные» устройства, но доступны абсолютные многооборотные устройства, которые получают обратную связь по нескольким оборотам путем добавления дополнительных кодовых дисков.
Обычно энкодеры абсолютного положения применяются в жестких дисках компьютеров и приводах CD / DVD, где отслеживается абсолютное положение приводов, считывающих / записывающих головок, или в принтерах / плоттерах для точного позиционирования печатающих головок над бумагой.
В этом руководстве о датчиках положения мы рассмотрели несколько примеров датчиков, которые можно использовать для измерения положения или присутствия объектов. В следующем уроке мы рассмотрим датчики, которые используются для измерения температуры, такие как термисторы, термостаты и термопары, и поэтому широко известны как датчики температуры.
Renesas — Высокоскоростной индуктивный датчик положения IPS2200
Индуктивный датчик положения Renesas IPS2200
Высокоточный индуктивный датчик положения обеспечивает полную невосприимчивость к паразитным полям для надежной коммутации высокоскоростных промышленных двигателей.
Безмагнитный датчик IPS2200 компании Renesas — это индуктивный датчик положения, который обеспечивает высокую точность и скорость, полную невосприимчивость к паразитным полям и эффективную интеграцию в компактные и легкие конструкции двигателей.
Новый индуктивный датчик положения IPS2200 от Renesas идеально подходит для использования в промышленных двигателях, особенно в многополюсных парных двигателях, в двигателях, требующих определения внеосевого положения, и в качестве замены резольвера.
Датчик IPS2200 спроектирован вокруг двигателя, что позволяет заказчикам согласовывать количество секторов с парами полюсов двигателя для максимальной точности. Его можно использовать либо вне оси — в положении сквозного вала или бокового вала — либо на оси.
Каковы преимущества индуктивного определения положения?
Преимущества индуктивного определения положения наиболее разительны по сравнению с традиционными резольверами: схема определения положения на основе Renesas IPS2200 в десять раз тоньше и в 100 раз легче и поддерживает скорость вращения до 250 000 об / мин (электрическая). Полная невосприимчивость к магнитным полям рассеяния означает, что разработчику не нужно тратить время на разработку для моделирования эффектов поля рассеяния или реализации магнитного экранирования.
Работая через четырех- или шестипроводный интерфейс, датчик положения IPS2200 обеспечивает гораздо более высокую скорость работы и меньшую задержку, чем решения на основе резольвера или магнитного поля.
Renesas предоставляет инструменты для разработки нестандартных чувствительных элементов. IPS2200 поставляется в 16-выводном корпусе TSSOP размером 5,0 x 4,4 x 1,0 мм.
IPS2200 Характеристики
| IPS2200 Приложения
|
Посмотреть все датчики положения от Renesas
Evaluation Kit
Evaluation Kit Оценочный комплект включает коммуникационную плату и прикладной модуль. Плата связи, которая запускает графический интерфейс IPS2200 и подключена к прикладному модулю IPS2200, может отображать синусоидальные и косинусные сигналы, подаваемые индуктивным датчиком положения.Кроме того, коммуникационная плата позволяет легко программировать датчик положения IPS2200.
Прикладной модуль IPS2200 напрямую подключается к электродвигателю. Он обеспечивает четыре периода синусоидальных и косинусоидальных аналоговых сигналов на один механический оборот. Этот комплект оснащен всеми необходимыми USB-кабелями и плоскими соединительными кабелями для работы в режиме plug-and-play.
