Robot hereketlendiriji zynjyrlaryndan başlap, üpjünçilik zynjyryndaky konweýer lentalaryna we ýel turbinalarynyň diňleriniň hereketine çenli, pozisiýa duýujylygy dürli ulanylyşlarda möhüm funksiýa bolup durýar. Ol dürli görnüşlerde, şol sanda çyzykly, aýlanýan, burçly, absolýut, inkremental, kontakt we kontaktsyz sensorlar ýaly dürli görnüşlerde bolup biler. Üç ölçegli pozisiýany kesgitläp bilýän ýöriteleşdirilen sensorlar işlenip düzüldi. Orun duýujy tehnologiýalara potensiometrik, induktiw, öwrümli tok, kapasitiw, magnitostritik, Holl effekti, süýümli optiki, optiki we ultrases girýär.
Bu köp berilýän soraglar pozisiýa duýujylygynyň dürli görnüşlerine gysgaça giriş berýär, soňra dizaýnerleriň pozisiýa duýujy çözgüdini ornaşdyranda saýlap biljek dürli tehnologiýalaryny gözden geçirýär.
Potensiometrik pozisiýa datçikleri, berk garşylykly ýoly ýerleşýän ýerini duýulmaly bolan obýekte berkidilen süpürgiç bilen birleşdirýän garşylyk esasly enjamlardyr. Obýektiň hereketi süpürgiçini ýol boýunça hereketlendirýär. Obýektiň ýerleşýän ýeri, berk DC naprýaženiýesi bilen çyzykly ýa-da aýlawly hereketi ölçemek üçin relsler we süpürgiçler tarapyndan döredilen naprýaženiýe bölüji toruny ulanmak arkaly ölçenýär (1-nji surat). Potensiometrik datçikler arzan, ýöne adatça takyklygy we gaýtalanmagy pes.
Induktiw pozisiýa datçikleri datçik spiralynda döreýän magnit meýdanynyň häsiýetleriniň üýtgeşmelerini ulanýarlar. Olaryň arhitekturasyna baglylykda, olar çyzykly ýa-da aýlanma pozisiýalaryny ölçäp bilýärler. Çyzykly üýtgeýän differensial transformator (LVDT) pozisiýa datçikleri boş turbanyň daşyna sarylan üç spiral ulanýar; birinji spiral we iki ikinji spiral. Spirallar yzygiderli birikdirilen we ikinji spiralyň faza gatnaşygy birinji spirala görä 180° fazadan daşary. Armatura diýlip atlandyrylýan ferromagnit ýadro turbanyň içine ýerleşdirilýär we ölçenýän ýerdäki obýekte birikdirilýär. Birinji spirala gozgalma naprýaženiýesi berilýär we ikinji spiralda elektromagnit güýç (EMF) induksiýa edilýär. Ikinji spirallaryň arasyndaky naprýaženiýe tapawudyny ölçemek arkaly armaturanyň deňeşdirilen pozisiýasyny we onuň näme bilen birikdirilendigini kesgitläp bolýar. Aýlanýan naprýaženiýe differensial transformatory (RVDT) aýlanýan ýagdaýy yzarlamak üçin şol bir usuly ulanýar. LVDT we RVDT datçikleri gowy takyklyk, çyzyklylyk, çözgüt we ýokary duýgurlyk hödürleýär. Olar sürtünmesiz we kyn şertlerde ulanmak üçin möhürlenip bilner.
Burulgaly tok ýagdaýynyň datçikleri geçiriji obýektler bilen işleýär. Burulgaly toklar üýtgeýän magnit meýdanynyň bolmagynda geçiriji materiallarda ýüze çykýan induksiýaly toklardyr. Bu toklar ýapyk aýlawda akýar we ikinji derejeli magnit meýdanyny döredýär. Burulgaly tok datçikleri spirallardan we çyzykly zynjyrlardan ybarat. Üýtgeýän tok spirala energiýa berip, esasy magnit meýdanyny döredýär. Obýekt spirala ýakynlaşanda ýa-da ondan daşlaşanda, onuň ýerleşýän ýerini burulgaly toklaryň öndürýän ikinji derejeli meýdanynyň özara täsiri arkaly duýup bolýar, bu bolsa spiralyň impedansyna täsir edýär. Obýekt spirala ýakynlaşanda, burulgaly tok ýitgileri artýar we yrgyldaýan naprýaženiýe kiçelýär (2-nji surat). Yyrgyldaýan naprýaženiýe obýektiň aralygyna proporsional bolan çyzykly DC çykyşyny döretmek üçin çyzyklylaşdyryjy zynjyr tarapyndan düzedilýär we işlenip düzülýär.
Burulýan tok enjamlary, adatça, ýakynlyk datçikleri hökmünde ulanylýan berk, kontaktsyz enjamlardyr. Olar hemme taraplaýyn bolup, obýekte bolan deňeşdirme aralygyny kesgitläp bilýärler, ýöne obýekte bolan ugry ýa-da mutlak aralygy kesgitläp bilmeýärler.
Adyndan görnüşi ýaly, kapasitiw pozisiýa datçikleri duýulýan obýektiň ýagdaýyny kesgitlemek üçin kuwwatlykdaky üýtgeşmeleri ölçeýär. Bu kontaktsyz datçikler çyzykly ýa-da aýlanýan ýagdaýy ölçemek üçin ulanylyp bilner. Olar dielektrik material bilen bölünen iki plastinadan ybarat we obýektiň ýagdaýyny anyklamak üçin iki usulyň birini ulanýar:
Dielektrik hemişelikde üýtgeşiklik döretmek üçin, ýerleşýän ýeri anyklanmaly obýekt dielektrik materiala berkidilýär. Dielektrik material hereket edende, kondensatoryň netijeli dielektrik hemişelikligi dielektrik materialyň meýdanynyň we howanyň dielektrik hemişelikliginiň utgaşmasy sebäpli üýtgeýär. Başgaça aýdylanda, obýekt kondensator plitalarynyň birine birikdirilip bilner. Obýekt hereket edende, plitalar ýakynlaşýar ýa-da uzaklaşýar we kuwwatlylygyň üýtgemegi deňeşdirilen ýagdaýy kesgitlemek üçin ulanylýar.
Sygymly sensorlar obýektleriň süýşmegini, aralygyny, ýerleşýän ýerini we galyňlygyny ölçäp bilýärler. Signalyň ýokary durnuklylygy we çözgüdi sebäpli, sygymly süýşme sensorlary laboratoriýa we senagat gurşawlarynda ulanylýar. Mysal üçin, sygymly sensorlar awtomatlaşdyrylan proseslerde plýonkanyň galyňlygyny we ýelmeşdiriji ulanylyşyny ölçemek üçin ulanylýar. Senagat maşynlarynda olar süýşmegi we gurallaryň ýerleşýän ýerini gözegçilik etmek üçin ulanylýar.
Magnitostriksiýa ferromagnit materiallaryň häsiýetidir, bu bolsa magnit meýdany ulanylanda materialyň ölçegini ýa-da görnüşini üýtgetmegine sebäp bolýar. Magnitostriksiýa pozisiýasynyň datçiginde, ölçenýän obýekte hereket edýän pozisiýa magniti berkidilýär. Ol tolkun impulslaryny geçirýän simlerden ybarat bolan we tolkun geçirijisiniň ujunda ýerleşýän datçige birikdirilen tolkun geçirijisinden ybaratdyr (3-nji surat). Tok impulsy tolkun geçirijisinden aşak iberilende, simde hemişelik magnitiň ok boýunça magnit meýdany (silindr porşeninde magnit, 3a-njy surat) bilen özara täsirleşýän magnit meýdany döredilýär. Meýdan özara täsiri burulma (Wiedemann täsiri) sebäpli ýüze çykýar, bu bolsa simi dartgynly edýär we tolkun geçirijisi boýunça ýaýraýan we tolkun geçirijisiniň ujundaky datçik tarapyndan anyklanýan akustik impulsy döredýär (3b-nji surat). Tok impulsynyň başlanmagy bilen akustik impulsyň anyklanmagy arasyndaky geçen wagty ölçemek arkaly pozisiýa magnitiniň we şonuň üçin obýektiň deňeşdirilen ýagdaýyny ölçäp bolýar (3c-nji surat).
Magnitostriktiw pozisiýa datçikleri çyzykly pozisiýany anyklamak üçin ulanylýan kontaktsyz datçiklerdir. Tolkun ýol görkezijileri köplenç poslamaýan polat ýa-da alýumin turbalarda ýerleşýär, bu bolsa bu datçikleri hapa ýa-da çygly gurşawlarda ulanmaga mümkinçilik berýär.
Inçe, tekiz geçiriji magnit meýdanyna ýerleşdirilende, islendik akýan tok geçirijiniň bir tarapynda toplanmaga meýilli bolup, Holl naprýaženiýesi diýlip atlandyrylýan potensiallar tapawudyny döredýär. Eger geçirijidäki tok üýtgewsiz bolsa, Holl naprýaženiýesiniň ululygy magnit meýdanynyň güýjüni görkezer. Holl täsirli pozisiýa datçiginde obýekt datçigiň şaftynda ýerleşýän magnit bilen birikdirilendir. Obýekt hereket edende, magnitiň ýagdaýy Holl elementine görä üýtgeýär, netijede Holl naprýaženiýesi üýtgeýär. Holl naprýaženiýesini ölçemek arkaly obýektiň ýagdaýy kesgitlenip bilner. Üç ölçegli pozisiýany kesgitläp bilýän ýöriteleşdirilen Holl täsirli pozisiýa datçikleri bar (4-nji surat). Holl täsirli pozisiýa datçikleri ýokary ygtybarlylygy we çalt duýmagy üpjün edýän we giň temperatura aralygynda işleýän kontaktsyz enjamlardyr. Olar dürli sarp edijilerde, senagatda, awtoulaglarda we lukmançylykda ulanylýar.
Optiki süýümli sensorlaryň iki esasy görnüşi bar. Içki süýümli optiki sensorlarda süýüm duýujy element hökmünde ulanylýar. Daşarky süýümli optiki sensorlarda süýümli optika signaly gaýtadan işlemek üçin uzakdaky elektronikalara geçirmek üçin başga bir sensor tehnologiýasy bilen birleşdirilýär. Içki süýümli pozisiýanyň ölçeglerinde, wagtyň gijikmesini kesgitlemek üçin optiki wagt domeni refleksometri ýaly enjam ulanylyp bilner. Tolkun uzynlygynyň üýtgemegi optiki ýygylyk domeni refleksometrini ulanýan gural arkaly hasaplanyp bilner. Optiki süýümli sensorlar elektromagnit päsgelçiliklere garşy durnukly, ýokary temperaturada işlemek üçin niýetlenip bilner we elektrik geçiriji däl, şonuň üçin olar ýokary basyşly ýa-da ýanýan materiallaryň golaýynda ulanylyp bilner.
Süýümli Bragg toruna (FBG) esaslanýan başga bir süýümli-optiki duýujylyk hem pozisiýany ölçemek üçin ulanylyp bilner. FBG giň spektrli ýagtylyk bilen ýagtylandyrylanda Bragg tolkun uzynlygyna (λB) gönükdirilen ýagtylygyň kiçi bir bölegini şöhlelendirýän kesik süzgüç hökmünde hereket edýär. Ol süýümiň özenine oýulan mikrostrukturalar bilen ýasalýar. FBG-ler temperatura, dartgynlyk, basyş, egilme, süýşme, tizlenme we ýük ýaly dürli parametrleri ölçemek üçin ulanylyp bilner.
Optiki pozisiýa datçikleriniň iki görnüşi bar, olar optiki kodlaýjylar diýlip hem atlandyrylýar. Bir ýagdaýda, ýagtylyk datçigiň beýleki ujundaky kabul ediji iberilýär. Ikinji görnüşde, çykarylan ýagtylyk signaly gözegçilik edilýän obýekt tarapyndan şöhlelenýär we ýagtylyk çeşmesine gaýtarylýar. Datçigiň dizaýnyna baglylykda, obýektiň ýerleşýän ýerini kesgitlemek üçin ýagtylygyň häsiýetlerindäki üýtgeşmeler, mysal üçin, tolkun uzynlygy, intensiwlik, faza ýa-da polýarizasiýa ulanylýar. Kodlaýjy esasyndaky optiki pozisiýa datçikleri çyzykly we aýlanýan hereket üçin elýeterlidir. Bu datçikler üç esasy kategoriýa bölünýär; geçirişli optiki enkoderler, şöhlelendiriji optiki enkoderler we interferometrik optiki enkoderler.
Ultrases pozisiýa sensorlary ýokary ýygylykly ultrases tolkunlaryny çykarmak üçin pýezoelektrik kristall öwrüjileri ulanýar. Sensor şöhlelenen sesi ölçeýär. Ultrases sensorlary ýönekeý ýakynlyk sensorlary hökmünde ulanylyp bilner ýa-da has çylşyrymly dizaýnlar uzak aralykly maglumat berip biler. Ultrases pozisiýa sensorlary dürli materiallaryň we ýüz aýratynlyklarynyň nyşana obýektleri bilen işleýär we pozisiýa sensorlarynyň beýleki görnüşlerine garanyňda has uzak aralykda kiçi obýektleri anyklap bilýär. Olar titreme, daşky gurşawyň şowhunyna, infragyzyl şöhlelenmesine we elektromagnit päsgelçiliklere çydamlydyr. Ultrases pozisiýa sensorlaryny ulanmagyň mysallaryna suwuklyk derejesini anyklamak, obýektleri ýokary tizlikli sanamak, robot nawigasiýa ulgamlary we awtoulag duýgysy girýär. Adaty awtoulag ultrases sensory plastik korpusdan, goşmaça membranaly pýezoelektrik öwrüjiden we signallary ibermek, kabul etmek we işläp düzmek üçin elektron zynjyrlary we mikrokontrollerleri bolan çap edilen zynjyr platasyndan ybaratdyr (5-nji surat).
Ýerleşýän sensorlar obýektleriň absolýut ýa-da otnositel çyzykly, aýlanýan we burçly hereketini ölçäp bilýärler. Ýerleşýän sensorlar hereketlendirijiler ýa-da motorlar ýaly enjamlaryň hereketini ölçäp bilýärler. Olar şeýle hem robotlar we awtoulaglar ýaly ykjam platformalarda ulanylýar. Daşky gurşawyň çydamlylygynyň, bahasynyň, takyklygynyň, gaýtalanmagynyň we beýleki aýratynlyklarynyň dürli utgaşmalary bolan ýerleşýän sensorlarda dürli tehnologiýalar ulanylýar.
3D Magnit Pozisiýa Sensorlary, Allegro Mikrosistemalary Awtonom Ulaglar üçin Ultrases Sensorlarynyň Seljerilmegi we Howpsuzlygyny Güýçlendirmek, IEEE Internet of Things Journal Pozisiýa sensoryny nädip saýlamaly, Kembrij Integrasiýaly Şemalar Pozisiýa sensorlarynyň görnüşleri, Ixthus InstrumentationInduktiw Pozisiýa Sensory näme?, Keýence Magnetostriktiw Pozisiýa Sensory näme?, AMETEK
“Dizaýn dünýäsiniň” iň soňky sanlaryna we öňki sanlaryna ulanmak aňsat, ýokary hilli formatda göz aýlaň. Öňdebaryjy dizaýn inženerçilik žurnaly bilen şu gün redaktirläň, paýlaşyň we göçürip alyň.
Mikrokontrollerleri, DSP-ni, tor ulgamyny, analog we sanly dizaýny, RF-ni, elektrik elektronikasyny, PCB marşrutlaşdyrmasyny we başgalary öz içine alýan dünýäniň iň gowy meseleleri çözýän EE forumy
Awtorlyk hukugy © 2022 WTWH Media LLC. Ähli hukuklar goralan. Bu saýtdaky materiallar WTWH Media-nyň öňünden ýazmaça rugsady bolmazdan köpeldilip, paýlanyp, iberilip, keşlenip ýa-da başgaça ulanylyp bilinmez. Gizlinlik syýasaty | Mahabat | Biz barada