Робот хөтлөгч гинжнээс эхлээд хангамжийн сүлжээний үйл ажиллагааны конвейерийн тууз, салхин турбины цамхагийн хэлбэлзэл хүртэл байрлал мэдрэгч нь өргөн хүрээний хэрэглээнд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь шугаман, эргэлдэгч, өнцгийн, абсолют, инкрементал, холбоо барих болон холбоо барихгүй мэдрэгч зэрэг олон хэлбэртэй байж болно. Гурван хэмжээст байрлалыг тодорхойлж чадах тусгай мэдрэгчүүдийг боловсруулсан. Байршил мэдрэгч технологид потенциометрийн, индуктив, хуйлралын гүйдэл, багтаамжийн, соронзон стриктив, Холлын эффект, шилэн кабелийн, оптик болон хэт авианы орно.
Энэхүү Түгээмэл Асуултууд нь байрлал мэдрэгчийн янз бүрийн хэлбэрийн талаар товч танилцуулга өгөхөөс гадна дизайнерууд байрлал мэдрэгчийн шийдлийг хэрэгжүүлэхдээ сонгож болох олон төрлийн технологийг тоймлон харуулсан болно.
Потенциометрийн байрлалын мэдрэгч нь тогтмол эсэргүүцлийн замыг байрлалыг нь мэдрэх шаардлагатай объектод бэхлэгдсэн арчигчтай хослуулсан эсэргүүцэлд суурилсан төхөөрөмж юм. Объектын хөдөлгөөн нь арчигчийг замын дагуу хөдөлгөдөг. Объектын байрлалыг тогтмол тогтмол гүйдлийн хүчдэлтэй шугаман эсвэл эргэлтийн хөдөлгөөнийг хэмжихийн тулд төмөр зам болон арчигчаар үүссэн хүчдэл хуваагчийн сүлжээг ашиглан хэмждэг (Зураг 1). Потенциометрийн мэдрэгч нь бага өртөгтэй боловч ерөнхийдөө нарийвчлал багатай, давтагдах чадвартай байдаг.
Индуктив байрлалын мэдрэгч нь мэдрэгчийн ороомогт өдөөгдсөн соронзон орны шинж чанарын өөрчлөлтийг ашигладаг. Тэдгээрийн архитектураас хамааран шугаман эсвэл эргэлтийн байрлалыг хэмжиж болно. Шугаман хувьсах дифференциал трансформатор (LVDT) байрлалын мэдрэгч нь хөндий хоолойг ороосон гурван ороомог ашигладаг; нэг анхдагч ороомог ба хоёр хоёрдогч ороомог. Ороомог нь цуваа холбогдсон бөгөөд хоёрдогч ороомгийн фазын хамаарал нь анхдагч ороомогтой харьцуулахад 180° фазаас гадуур байна. Арматур гэж нэрлэгддэг ферромагнет цөмийг хоолойн дотор байрлуулж, хэмжиж буй байршил дахь объекттой холбоно. Анхдагч ороомогт өдөөлтийн хүчдэл өгч, хоёрдогч ороомогт цахилгаан соронзон хүч (EMF) өдөөгддөг. Хоёрдогч ороомгийн хоорондох хүчдэлийн зөрүүг хэмжсэнээр арматурын харьцангуй байрлал болон юунд холбогдсоныг тодорхойлж болно. Эргэлдэх хүчдэлийн дифференциал трансформатор (RVDT) нь эргэлдэх байрлалыг хянахын тулд ижил аргыг ашигладаг. LVDT болон RVDT мэдрэгч нь сайн нарийвчлал, шугаман чанар, нягтрал, өндөр мэдрэмжийг санал болгодог. Эдгээр нь үрэлтгүй бөгөөд хатуу ширүүн орчинд ашиглахад битүүмжлэх боломжтой.
Хуйлралттай гүйдлийн байрлалын мэдрэгч нь дамжуулагч объектуудтай ажилладаг. Хуйлралттай гүйдэл нь өөрчлөгдөж буй соронзон орны дэргэд дамжуулагч материалд үүсдэг өдөөгдсөн гүйдэл юм. Эдгээр гүйдэл нь хаалттай гогцоонд урсаж, хоёрдогч соронзон орон үүсгэдэг. Хуйлралттай гүйдлийн мэдрэгч нь ороомог болон шугаман хэлхээнээс бүрдэнэ. Хувьсах гүйдэл нь ороомгийг эрчимжүүлж анхдагч соронзон орон үүсгэдэг. Объект ороомогт ойртох эсвэл түүнээс холдох үед түүний байрлалыг хуйлралттай гүйдлийн үүсгэсэн хоёрдогч талбайн харилцан үйлчлэлийг ашиглан мэдэрч болох бөгөөд энэ нь ороомгийн импеданст нөлөөлдөг. Объект ороомогт ойртох тусам хуйлралттай гүйдлийн алдагдал нэмэгдэж, хэлбэлзлийн хүчдэл багасдаг (Зураг 2). Объектын зайтай пропорциональ шугаман тогтмол гүйдлийн гаралтыг бий болгохын тулд хэлбэлзлийн хүчдэлийг шугаманжуулагч хэлхээгээр засаж, боловсруулдаг.
Хуйлралттай гүйдлийн төхөөрөмжүүд нь ихэвчлэн ойрын мэдрэгч болгон ашигладаг бат бөх, холбоогүй төхөөрөмжүүд юм. Эдгээр нь бүх чиглэлтэй бөгөөд объект хүртэлх харьцангуй зайг тодорхойлж чаддаг боловч объект хүртэлх чиглэл эсвэл үнэмлэхүй зайг тодорхойлж чаддаггүй.
Нэрнээс нь харахад багтаамжийн байрлалын мэдрэгч нь мэдрэгчийн байрлалыг тодорхойлохын тулд багтаамжийн өөрчлөлтийг хэмждэг. Эдгээр холбоогүй мэдрэгчийг шугаман эсвэл эргэлтийн байрлалыг хэмжихэд ашиглаж болно. Эдгээр нь диэлектрик материалаар тусгаарлагдсан хоёр хавтангаас бүрдэх бөгөөд объектын байрлалыг илрүүлэх хоёр аргын аль нэгийг ашигладаг.
Диэлектрик тогтмолыг өөрчлөхийн тулд байрлал нь илрэх объектыг диэлектрик материалд бэхэлнэ. Диэлектрик материал хөдлөхөд конденсаторын үр дүнтэй диэлектрик тогтмол нь диэлектрик материалын талбай болон агаарын диэлектрик тогтмолын хослолоос шалтгаалан өөрчлөгддөг. Эсвэл объектыг конденсаторын хавтангийн аль нэгэнд холбож болно. Объект хөдлөхөд хавтангууд ойртох эсвэл холдох бөгөөд багтаамжийн өөрчлөлтийг харьцангуй байрлалыг тодорхойлоход ашигладаг.
Багтаамжийн мэдрэгч нь объектын шилжилт, зай, байрлал болон зузааныг хэмжиж чаддаг. Өндөр дохионы тогтвортой байдал болон нягтралтай тул багтаамжийн шилжилтийн мэдрэгчийг лаборатори болон үйлдвэрлэлийн орчинд ашигладаг. Жишээлбэл, багтаамжийн мэдрэгчийг автоматжуулсан процесст хальсны зузаан болон наалдамхай хэрэглээг хэмжихэд ашигладаг. Үйлдвэрийн машинуудад тэдгээрийг шилжилт болон багажны байрлалыг хянах зорилгоор ашигладаг.
Соронзон шахалт гэдэг нь соронзон орон хэрэглэх үед материалын хэмжээ эсвэл хэлбэр өөрчлөгдөхөд хүргэдэг ферросоронзон материалын шинж чанар юм. Соронзон шахалтын байрлал мэдрэгчид хөдөлгөөнт байрлалын соронзыг хэмжиж буй объектод бэхэлдэг. Энэ нь долгион хөтлөгчийн төгсгөлд байрлах мэдрэгчтэй холбогдсон гүйдлийн импульс дамжуулдаг утаснуудаас бүрдэх долгион хөтлөгчөөс бүрдэнэ (Зураг 3). Гүйдлийн импульс долгион хөтлөгчид илгээгдэх үед утсан дээр соронзон орон үүсч, байнгын соронзонгийн тэнхлэгийн соронзон оронтой (цилиндр поршений соронз, Зураг 3a) харилцан үйлчилдэг. Талбайн харилцан үйлчлэл нь утсыг сунгаж, долгион хөтлөгчийн дагуу тархдаг акустик импульс үүсгэдэг мушгиралтаас (Видеманн эффект) үүсдэг бөгөөд энэ нь долгион хөтлөгчийн төгсгөлд байрлах мэдрэгчээр илрүүлдэг (Зураг 3b). Гүйдлийн импульс эхлэх ба акустик импульс илрүүлэх хооронд өнгөрсөн хугацааг хэмжих замаар байрлалын соронзон болон улмаар объектын харьцангуй байрлалыг хэмжиж болно (Зураг 3c).
Соронзон стриктив байрлалын мэдрэгч нь шугаман байрлалыг илрүүлэхэд ашиглагддаг холбоо барихгүй мэдрэгч юм. Долгион хөтлөгчийг ихэвчлэн зэвэрдэггүй ган эсвэл хөнгөн цагаан хоолойд байрлуулдаг тул эдгээр мэдрэгчийг бохир эсвэл нойтон орчинд ашиглах боломжийг олгодог.
Нимгэн, хавтгай дамжуулагчийг соронзон орон дээр байрлуулахад урсаж буй аливаа гүйдэл нь дамжуулагчийн нэг талд хуримтлагдах хандлагатай байдаг бөгөөд энэ нь Холлын хүчдэл гэж нэрлэгддэг потенциалын зөрүүг үүсгэдэг. Хэрэв дамжуулагч дахь гүйдэл тогтмол байвал Холлын хүчдэлийн хэмжээ нь соронзон орны хүчийг тусгана. Холлын эффектийн байрлалын мэдрэгчид объектыг мэдрэгчийн голд байрлуулсан соронзонд холбодог. Объект хөдлөхөд соронзонгийн байрлал Холлын элементтэй харьцуулахад өөрчлөгдөж, Холлын хүчдэл өөрчлөгддөг. Холлын хүчдэлийг хэмжсэнээр объектын байрлалыг тодорхойлж болно. Гурван хэмжээст байрлалыг тодорхойлж чаддаг тусгай Холлын эффектийн байрлалын мэдрэгчүүд байдаг (Зураг 4). Холлын эффектийн байрлалын мэдрэгч нь өндөр найдвартай байдал, хурдан мэдрэгчийг хангадаг, өргөн температурын хүрээнд ажилладаг холбоогүй төхөөрөмжүүд юм. Эдгээрийг хэрэглээний, үйлдвэрлэлийн, автомашины болон эмнэлгийн олон салбарт ашигладаг.
Шилэн кабелийн мэдрэгчийн хоёр үндсэн төрөл байдаг. Дотоод шилэн кабелийн мэдрэгчид шилэн кабелийг мэдрэгч элемент болгон ашигладаг. Гадаад шилэн кабелийн мэдрэгчид шилэн кабелийг өөр мэдрэгчийн технологитой хослуулан дохиог алсын зайн электрон төхөөрөмжид дамжуулахын тулд боловсруулдаг. Дотоод шилэн кабелийн байрлалын хэмжилтийн хувьд оптик цагийн домэйн рефлексометр гэх мэт төхөөрөмжийг цагийн хоцрогдолыг тодорхойлоход ашиглаж болно. Долгионы уртын шилжилтийг оптик давтамжийн домэйн рефлексометрийг ашигладаг багаж ашиглан тооцоолж болно. Шилэн кабелийн мэдрэгч нь цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоонд тэсвэртэй, өндөр температурт ажиллахаар зохион бүтээгдсэн бөгөөд дамжуулагч биш тул өндөр даралттай эсвэл шатамхай материалын ойролцоо ашиглаж болно.
Шилэн кабелийн Bragg тор (FBG) технологид суурилсан өөр нэг шилэн кабелийн мэдрэгчийг байрлалыг хэмжихэд ашиглаж болно. FBG нь өргөн спектрийн гэрлээр гэрэлтэх үед Bragg долгионы урт (λB) дээр төвлөрсөн гэрлийн багахан хэсгийг тусгадаг ховилын шүүлтүүр болж ажилладаг. Үүнийг шилэн кабелийн цөмд сийлсэн бичил бүтэц ашиглан хийдэг. FBG-ийг температур, хэв гажилт, даралт, хазайлт, шилжилт, хурдатгал болон ачаалал зэрэг янз бүрийн параметрүүдийг хэмжихэд ашиглаж болно.
Оптик байрлалын мэдрэгч гэж нэрлэгддэг хоёр төрөл байдаг. Нэг тохиолдолд гэрэл нь мэдрэгчийн нөгөө үзүүрт байрлах хүлээн авагч руу илгээгддэг. Хоёр дахь төрөлд ялгарсан гэрлийн дохио нь хянаж буй объектоор тусч, гэрлийн эх үүсвэр рүү буцаагддаг. Мэдрэгчийн загвараас хамааран долгионы урт, эрчим, фаз эсвэл туйлшрал зэрэг гэрлийн шинж чанарын өөрчлөлтийг объектын байрлалыг тодорхойлоход ашигладаг. Кодлогч дээр суурилсан оптик байрлалын мэдрэгч нь шугаман болон эргэлдэгч хөдөлгөөнд зориулагдсан байдаг. Эдгээр мэдрэгчүүд нь гурван үндсэн ангилалд хуваагддаг; дамжуулагч оптик кодлогч, тусгал оптик кодлогч, интерферометрийн оптик кодлогч.
Хэт авианы байрлал мэдрэгч нь өндөр давтамжийн хэт авианы долгион ялгаруулахын тулд пьезоэлектрик болор дамжуулагчийг ашигладаг. Мэдрэгч нь ойсон дууг хэмждэг. Хэт авианы мэдрэгчийг энгийн ойрын мэдрэгч болгон ашиглаж болно, эсвэл илүү нарийн төвөгтэй загварууд нь хүрээний мэдээллийг өгч чадна. Хэт авианы байрлал мэдрэгч нь янз бүрийн материал, гадаргуугийн онцлог шинж чанартай зорилтот объектуудтай ажилладаг бөгөөд бусад олон төрлийн байрлал мэдрэгчээс илүү хол зайд байгаа жижиг объектуудыг илрүүлж чаддаг. Эдгээр нь чичиргээ, орчны дуу чимээ, хэт улаан туяаны цацраг болон цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоонд тэсвэртэй байдаг. Хэт авианы байрлал мэдрэгчийг ашигладаг хэрэглээний жишээнд шингэний түвшинг илрүүлэх, объектуудыг өндөр хурдтай тоолох, робот навигацийн систем, автомашины мэдрэгч орно. Ердийн автомашины хэт авианы мэдрэгч нь хуванцар гэр, нэмэлт мембрантай пьезоэлектрик дамжуулагч, дохио дамжуулах, хүлээн авах, боловсруулах электрон хэлхээ, микроконтроллер бүхий хэвлэмэл хэлхээний самбараас бүрдэнэ (Зураг 5).
Байршлын мэдрэгч нь объектын үнэмлэхүй эсвэл харьцангуй шугаман, эргэлтийн болон өнцгийн хөдөлгөөнийг хэмжиж чаддаг. Байршлын мэдрэгч нь хөдөлгүүр эсвэл мотор зэрэг төхөөрөмжийн хөдөлгөөнийг хэмжиж чаддаг. Тэдгээрийг мөн робот, машин зэрэг хөдөлгөөнт платформуудад ашигладаг. Байршлын мэдрэгчид хүрээлэн буй орчны бат бөх чанар, өртөг, нарийвчлал, давтагдах чадвар болон бусад шинж чанаруудын янз бүрийн хослол бүхий янз бүрийн технологийг ашигладаг.
3D соронзон байрлал мэдрэгч, Allegro микросистемүүд Автомашинуудад зориулсан хэт авианы мэдрэгчийн аюулгүй байдлыг шинжлэх, сайжруулах, IEEE Internet of Things сэтгүүл Байршил мэдрэгчийг хэрхэн сонгох вэ, Кембрижийн нэгдсэн хэлхээнүүд Байршил мэдрэгчийн төрлүүд, Ixthus Instrumentation Индуктив байрлал мэдрэгч гэж юу вэ?, Keyence Соронзон стриктив байрлал мэдрэгч гэж юу вэ?, AMETEK
Design World сэтгүүлийн хамгийн сүүлийн үеийн дугаарууд болон өмнөх дугааруудыг хэрэглэхэд хялбар, өндөр чанартай хэлбэрээр үзээрэй. Дизайн инженерийн тэргүүлэгч сэтгүүлээр өнөөдөр засварлаж, хуваалцаж, татаж аваарай.
Микроконтроллер, DSP, сүлжээ, аналог болон дижитал дизайн, RF, цахилгаан электроник, PCB чиглүүлэлт болон бусад олон зүйлийг хамарсан дэлхийн шилдэг асуудал шийдвэрлэх EE форум
Зохиогчийн эрх © 2022 WTWH Media ХХК. Бүх эрх хуулиар хамгаалагдсан. Энэ сайтын материалыг WTWH Media-ийн урьдчилан бичгээр өгсөн зөвшөөрөлгүйгээр хуулбарлах, түгээх, дамжуулах, хадгалах эсвэл өөр аргаар ашиглахыг хориглоно. Нууцлалын бодлого | Зар сурталчилгаа | Бидний тухай