Аз занҷирҳои ронандаи роботӣ то тасмаҳои конвейерӣ дар амалиёти занҷири таъминот то ҳаракати бурҷҳои турбинаҳои бодӣ, сенсории мавқеъ як вазифаи муҳим дар доираи васеи барномаҳо мебошад. Он метавонад шаклҳои гуногунро дошта бошад, аз ҷумла сенсорҳои хаттӣ, гардишкунанда, кунҷӣ, мутлақ, инкрементӣ, контактӣ ва ғайритамосӣ. Сенсорҳои махсус таҳия шудаанд, ки метавонанд мавқеъро дар се андоза муайян кунанд. Технологияҳои сенсории мавқеъ иборатанд аз потенсиометрӣ, индуктивӣ, ҷараёни гирд, сиғимӣ, магнитостриктивӣ, эффекти Холл, нахи оптикӣ, оптикӣ ва ултрасадо.
Ин саволҳои зуд-зуд додашаванда муқаддимаи мухтасарро ба шаклҳои гуногуни сенсории мавқеъ пешниҳод мекунад ва сипас як қатор технологияҳоеро баррасӣ мекунад, ки тарроҳон метавонанд ҳангоми татбиқи ҳалли сенсории мавқеъ аз онҳо интихоб кунанд.
Сенсорҳои мавқеи потенсиометрӣ дастгоҳҳои бар асоси муқовимат мебошанд, ки роҳи муқовимати собитро бо тозакунаке, ки ба ашё пайваст карда шудааст ва мавқеи он бояд муайян карда шавад, муттаҳид мекунанд. Ҳаракати ашё тозакунакро дар тӯли роҳ ҳаракат медиҳад. Мавқеи ашё бо истифода аз шабакаи тақсимкунандаи шиддат, ки аз рельсҳо ва тозакунакҳо барои чен кардани ҳаракати хаттӣ ё гардишӣ бо шиддати доимии доимӣ ташкил карда шудааст, чен карда мешавад (Расми 1). Сенсорҳои потенсиометрӣ арзиши паст доранд, аммо одатан дақиқӣ ва такрорпазирии паст доранд.
Сенсорҳои мавқеи индуктивӣ аз тағйирот дар хосиятҳои майдони магнитии дар печи сенсор ба вуҷуд омада истифода мебаранд. Вобаста ба меъмории худ, онҳо метавонанд мавқеъҳои хаттӣ ё гардишро чен кунанд. Сенсорҳои мавқеи Трансформатори дифференсиалии тағйирёбандаи хаттӣ (LVDT) аз се печ, ки дар атрофи найчаи холӣ печонида шудаанд, истифода мебаранд; печи аввалия ва ду печи дуюмдараҷа. Печҳо пайдарпай пайваст карда шудаанд ва муносибати фазаи печи дуюмдараҷа нисбат ба печи аввалия 180° аз фаза берун аст. Ядрои ферромагнитӣ бо номи яккор дар дохили найча ҷойгир карда мешавад ва ба объекти дар ҷои ченшаванда пайваст карда мешавад. Ба печи аввалия шиддати ангезиш дода мешавад ва дар печи дуюмдараҷа қувваи электромагнитӣ (EMF) ба вуҷуд меояд. Бо чен кардани фарқияти шиддат байни печҳои дуюмдараҷа, мавқеи нисбии яккор ва он чизе, ки ба он пайваст аст, муайян кардан мумкин аст. Трансформатори дифференсиалии шиддати гардишкунанда (RVDT) ҳамон усулро барои пайгирии мавқеи гардиш истифода мебарад. Сенсорҳои LVDT ва RVDT дақиқӣ, хаттӣ, қарор ва ҳассосияти баландро пешниҳод мекунанд. Онҳо беисқобӣ мебошанд ва метавонанд барои истифода дар муҳитҳои сахт мӯҳр карда шаванд.
Сенсорҳои мавқеи ҷараёни гирдбод бо ашёҳои ноқил кор мекунанд. Ҷараёнҳои гирдбод ҷараёнҳои индуксионӣ мебошанд, ки дар маводҳои ноқил бо ҳузури майдони тағйирёбандаи магнитӣ ба вуҷуд меоянд. Ин ҷараёнҳо дар ҳалқаи пӯшида ҷараён мегиранд ва майдони дуюмдараҷаи магнитиро ба вуҷуд меоранд. Сенсорҳои ҷараёни гирдбод аз печҳо ва схемаҳои хаттӣ иборатанд. Ҷараёни тағйирёбанда печро барои эҷоди майдони магнитии аввалия фаъол мекунад. Вақте ки объект ба печ наздик мешавад ё аз он дур мешавад, мавқеи онро бо истифода аз таъсири мутақобилаи майдони дуюмдараҷа, ки аз ҷониби ҷараёнҳои гирдбодӣ ба вуҷуд омадааст, муайян кардан мумкин аст, ки ба импеданси печ таъсир мерасонад. Ҳангоме ки объект ба печ наздик мешавад, талафоти ҷараёни гирдбодӣ меафзояд ва шиддати ларзишӣ хурдтар мешавад (Расми 2). Шиддати ларзишӣ аз ҷониби схемаи хаттӣ ислоҳ ва коркард карда мешавад, то баромади DC-и хаттӣ мутаносибан ба масофаи объект ба вуҷуд ояд.
Дастгоҳҳои ҷараёни гирдбодӣ дастгоҳҳои мустаҳкам ва ғайритамосӣ мебошанд, ки одатан ҳамчун сенсорҳои наздикӣ истифода мешаванд. Онҳо ҳамаҷонибаанд ва метавонанд масофаи нисбиро то объект муайян кунанд, аммо самт ё масофаи мутлақро то объект муайян накунанд.
Тавре ки аз номаш бармеояд, сенсорҳои мавқеи иқтидор тағйирот дар иқтидорро барои муайян кардани мавқеи объекти кашфшаванда чен мекунанд. Ин сенсорҳои ғайритамосро метавон барои чен кардани мавқеи хаттӣ ё гардишӣ истифода бурд. Онҳо аз ду лавҳа иборатанд, ки бо маводи диэлектрикӣ ҷудо карда шудаанд ва яке аз ду усулро барои муайян кардани мавқеи объект истифода мебаранд:
Барои тағйир додани доимии диэлектрикӣ, объекте, ки мавқеи он бояд муайян карда шавад, ба маводи диэлектрикӣ пайваст карда мешавад. Ҳангоми ҳаракат кардани маводи диэлектрикӣ, доимии диэлектрикии муассири конденсатор аз сабаби омезиши масоҳати маводи диэлектрикӣ ва доимии диэлектрикии ҳаво тағйир меёбад. Интихобан, объектро метавон ба яке аз плитаҳои конденсатор пайваст кард. Ҳангоми ҳаракат кардани объект, плитаҳо наздиктар ё дуртар ҳаракат мекунанд ва тағирёбии иқтидор барои муайян кардани мавқеи нисбӣ истифода мешавад.
Сенсорҳои иқтидор метавонанд ҷойивазкунӣ, масофа, мавқеъ ва ғафсии ашёро чен кунанд. Аз сабаби устуворӣ ва қарори баланди сигнали худ, сенсорҳои ҷойивазкунии иқтидор дар муҳитҳои лабораторӣ ва саноатӣ истифода мешаванд. Масалан, сенсорҳои иқтидор барои чен кардани ғафсии плёнка ва замимаҳои часпак дар равандҳои автоматӣ истифода мешаванд. Дар мошинҳои саноатӣ, онҳо барои назорат кардани ҷойивазкунӣ ва мавқеи асбобҳо истифода мешаванд.
Магнитостриксия хосияти маводҳои ферромагнитӣ мебошад, ки боиси тағйир додани андоза ё шакли мавод ҳангоми татбиқи майдони магнитӣ мегардад. Дар сенсори мавқеи магнитостриктивӣ, магнити мавқеи ҳаракаткунанда ба объекти ченшаванда пайваст карда мешавад. Он аз як мавҷгир иборат аст, ки аз симҳое иборат аст, ки импулсҳои ҷараёнро интиқол медиҳанд ва ба сенсоре, ки дар охири мавҷгир ҷойгир аст, пайваст карда шудаанд (Расми 3). Вақте ки импулси ҷараён ба поёни мавҷгир фиристода мешавад, дар сим майдони магнитӣ ба вуҷуд меояд, ки бо майдони магнитии меҳварии магнити доимӣ (магнит дар поршени силиндр, Расми 3a) ҳамкорӣ мекунад. Таъсири мутақобилаи майдон аз печидан (эффекти Видеман) ба вуҷуд меояд, ки симро фишурда, импулси акустикиро ба вуҷуд меорад, ки дар баробари мавҷгир паҳн мешавад ва аз ҷониби сенсор дар охири мавҷгир муайян карда мешавад (Расми 3b). Бо чен кардани вақти гузашта байни оғози импулси ҷараён ва ошкор кардани импулси акустикӣ, мавқеи нисбии магнити мавқеъ ва аз ин рӯ объектро чен кардан мумкин аст (Расми 3c).
Сенсорҳои мавқеи магнитостриктивӣ сенсорҳои ғайритамосӣ мебошанд, ки барои муайян кардани мавқеи хаттӣ истифода мешаванд. Роҳнамоҳои мавҷ аксар вақт дар найчаҳои пӯлоди зангногир ё алюминий ҷойгир карда мешаванд, ки ин сенсорҳоро дар муҳитҳои ифлос ё тар истифода бурдан мумкин аст.
Вақте ки ноқили тунуки ҳамвор дар майдони магнитӣ ҷойгир карда мешавад, ҳар гуна ҷараёни ҷорӣ дар як тарафи ноқил ҷамъ мешавад ва фарқи потенсиалро ба вуҷуд меорад, ки онро шиддати Холл меноманд. Агар ҷараёни дар ноқил доимӣ бошад, бузургии шиддати Холл қувваи майдони магнитиро инъикос мекунад. Дар сенсори мавқеи эффекти Холл, объект ба магните, ки дар меҳвари сенсор ҷойгир аст, пайваст карда мешавад. Ҳангоми ҳаракат кардани объект, мавқеи магнит нисбат ба унсури Холл тағйир меёбад, ки боиси тағйирёбии шиддати Холл мегардад. Бо чен кардани шиддати Холл, мавқеи объектро муайян кардан мумкин аст. Сенсорҳои махсуси мавқеи эффекти Холл мавҷуданд, ки метавонанд мавқеъро дар се андоза муайян кунанд (Расми 4). Сенсорҳои мавқеи эффекти Холл дастгоҳҳои ғайритамос мебошанд, ки эътимоднокии баланд ва ҳассосияти зудро таъмин мекунанд ва дар диапазони васеи ҳарорат кор мекунанд. Онҳо дар як қатор барномаҳои истеъмолӣ, саноатӣ, автомобилӣ ва тиббӣ истифода мешаванд.
Ду намуди асосии сенсорҳои нахи оптикӣ мавҷуданд. Дар сенсорҳои нахи оптикии дохилӣ, нах ҳамчун унсури ҳассос истифода мешавад. Дар сенсорҳои нахи оптикии беруна, нахи оптикӣ бо технологияи дигари сенсорӣ якҷоя карда мешавад, то сигналро ба электроникаи дурдаст барои коркард интиқол диҳад. Дар мавриди андозагирии мавқеи нахи дохилӣ, дастгоҳе ба монанди рефлектометри домени вақти оптикӣ метавонад барои муайян кардани таъхири вақт истифода шавад. Тағйири дарозии мавҷро бо истифода аз асбобе, ки рефлектометри домени басомади оптикиро истифода мебарад, ҳисоб кардан мумкин аст. Сенсорҳои нахи оптикӣ ба дахолати электромагнитӣ тобоваранд, метавонанд барои кор дар ҳарорати баланд тарҳрезӣ шаванд ва ғайригузаранда мебошанд, аз ин рӯ онҳоро дар наздикии маводҳои фишори баланд ё оташгиранда истифода бурдан мумкин аст.
Санҷиши дигари нахи оптикӣ, ки бар асоси технологияи панҷараи нахии Брагг (FBG) асос ёфтааст, инчунин метавонад барои чен кардани мавқеъ истифода шавад. FBG ҳамчун филтри сӯрохӣ амал мекунад ва ҳангоми равшан кардани нури спектри васеъ, қисми ками рӯшноиро, ки дар дарозии мавҷи Брагг (λB) ҷойгир аст, инъикос мекунад. Он бо микросохторҳои дар ядрои нах кандакорӣшуда сохта шудааст. FBG-ҳоро барои чен кардани параметрҳои гуногун, аз қабили ҳарорат, шиддат, фишор, майл, ҷойивазкунӣ, шитоб ва бор истифода бурдан мумкин аст.
Ду намуди сенсорҳои мавқеи оптикӣ мавҷуданд, ки онҳоро рамзгузорҳои оптикӣ низ меноманд. Дар як ҳолат, рӯшноӣ ба қабулкунаки тарафи дигари сенсор фиристода мешавад. Дар намуди дуюм, сигнали рӯшноии партофташуда аз ҷониби объекти назоратшаванда инъикос ёфта, ба манбаи рӯшноӣ баргардонида мешавад. Вобаста аз тарҳи сенсор, тағйирот дар хосиятҳои рӯшноӣ, ба монанди дарозии мавҷ, шиддат, фаза ё поляризатсия, барои муайян кардани мавқеи объект истифода мешаванд. Сенсорҳои мавқеи оптикии асоси рамзгузор барои ҳаракати хаттӣ ва гардишӣ дастрасанд. Ин сенсорҳо ба се категорияи асосӣ тақсим мешаванд: рамзгузорҳои оптикии трансмиссивӣ, рамзгузорҳои оптикии инъикоскунанда ва рамзгузорҳои оптикии интерферометрӣ.
Сенсорҳои мавқеъи ултрасадоӣ барои паҳн кардани мавҷҳои ултрасадои басомади баланд аз трансдюсерҳои кристаллии пьезоэлектрикӣ истифода мебаранд. Сенсор садои инъикосшударо чен мекунад. Сенсорҳои ултрасадоӣ метавонанд ҳамчун сенсорҳои оддии наздикӣ истифода шаванд, ё тарҳҳои мураккабтар метавонанд маълумоти гуногунро пешниҳод кунанд. Сенсорҳои мавқеъи ултрасадоӣ бо объектҳои мақсадноки маводҳои гуногун ва хусусиятҳои сатҳӣ кор мекунанд ва метавонанд объектҳои хурдро дар масофаҳои дуртар нисбат ба бисёр намудҳои дигари сенсорҳои мавқеъ муайян кунанд. Онҳо ба ларзиш, садои муҳити атроф, радиатсияи инфрасурх ва дахолати электромагнитӣ тобовар мебошанд. Намунаҳои барномаҳо бо истифода аз сенсорҳои мавқеъи ултрасадоӣ муайян кардани сатҳи моеъ, ҳисобкунии суръати баланди объектҳо, системаҳои навигатсионии роботӣ ва ҳассосияти автомобилӣ мебошанд. Сенсори ултрасадои маъмулии автомобилӣ аз корпуси пластикӣ, трансдюсери пьезоэлектрикӣ бо мембранаи иловагӣ ва тахтаи схемаи чопшуда бо схемаҳои электронӣ ва микроконтроллерҳо барои интиқол, қабул ва коркарди сигналҳо иборат аст (Расми 5).
Сенсорҳои мавқеъ метавонанд ҳаракати мутлақ ё нисбии хаттӣ, гардишӣ ва кунҷии ашёро чен кунанд. Сенсорҳои мавқеъ метавонанд ҳаракати дастгоҳҳоро ба монанди фаъолкунандаҳо ё муҳаррикҳо чен кунанд. Онҳо инчунин дар платформаҳои мобилӣ, ба монанди роботҳо ва мошинҳо истифода мешаванд. Дар сенсорҳои мавқеъ технологияҳои гуногун бо комбинатсияҳои гуногуни устувории экологӣ, арзиш, дақиқӣ, такрорпазирӣ ва дигар хусусиятҳо истифода мешаванд.
Сенсорҳои мавқеъи магнитии сеченака, Allegro MicrosystemsТаҳлил ва беҳтар кардани амнияти сенсорҳои ултрасадо барои мошинҳои худгард, IEEE Internet of ThingsJournalЧӣ тавр сенсори мавқеъро интихоб кардан мумкин аст, КембриҷСхемаҳои интегралӣНамудҳои сенсори мавқеъ, Ixthus InstrumentationСенсори мавқеъи индуктивӣ чист?, KeyenceСенсори мавқеъи магнитостриктивӣ чист?, AMETEK
Шумораҳои охирини Design World ва шумораҳои қаблиро дар формати осон ва босифат аз назар гузаронед. Имрӯз бо маҷаллаи пешбари муҳандисии тарроҳӣ таҳрир, мубодила ва зеркашӣ кунед.
Форуми беҳтарини ҳалли мушкилоти электронии ҷаҳон, ки микроконтроллерҳо, DSP, шабакасозӣ, тарроҳии аналогӣ ва рақамӣ, RF, электроникаи барқӣ, масиркунии PCB ва ғайраро фаро мегирад.
Ҳамаи ҳуқуқҳо маҳфузанд © 2022 WTWH Media LLC. Маводи ин сайт бидуни иҷозати хаттии пешакии WTWH Media такроран нашр, паҳн, интиқол, захира ё ба таври дигар истифода намешавад. Сиёсати махфият | Реклама | Дар бораи мо