Робот чылбырларыннан алып тәэмин итү чылбыры операцияләрендә конвейер тасмаларына һәм җил турбинасы манараларының тибрәнүенә кадәр, позицияне сизү киң кулланылышларда мөһим функция булып тора. Ул төрле формаларда була ала, шул исәптән сызыклы, әйләнмәле, почмаклы, абсолют, инкременталь, контактлы һәм контактсыз сенсорлар. Өч үлчәмдә позицияне билгели алырлык махсус сенсорлар эшләнгән. Позицияне сизү технологияләренә потенциометрик, индуктив, агымлы, сыйдырышлы, магнитостриктив, Холл эффекты, оптик җепсел, оптик һәм ультратавыш керә.
Бу еш бирелә торган сораулар позицияне сизүнең төрле формаларына кыскача кереш бирә, аннары дизайнерлар позицияне сизү чишелешен гамәлгә ашырганда сайлый алырлык төрле технологияләрне карап чыга.
Потенциометрик позиция датчиклары - каршылыкка нигезләнгән җайланмалар, алар даими каршылыклы юлны позициясен сизелергә тиешле объектка беркетелгән сөрткеч белән берләштерәләр. Объектның хәрәкәте сөрткечне юл буйлап хәрәкәтләндерә. Объектның позициясе даими ток көчәнеше белән сызыклы яки әйләнү хәрәкәтен үлчәү өчен рельслар һәм сөрткечләр белән формалаштырылган көчәнеш бүлгеч челтәре ярдәмендә үлчәнә (1 нче рәсем). Потенциометрик датчиклар арзан, ләкин гадәттә аларның төгәллеге һәм кабатлануы түбән.
Индуктив позиция сенсорлары сенсор катушкасында барлыкка килгән магнит кыры үзлекләрендәге үзгәрешләрне кулланалар. Аларның архитектурасына карап, алар сызыклы яки әйләнү позицияләрен үлчи алалар. Сызыклы үзгәрүчән дифференциаль трансформатор (LVDT) позиция сенсорлары буш торба тирәли уратылган өч катушка кулланалар; беренчел катушка һәм ике икенчел катушка. Катушкалар бер-бер артлы тоташтырылган, һәм икенчел катушканың фаза мөнәсәбәте беренчел катушкага карата 180° фазадан читтә. Якорь дип аталган ферромагнит үзәк торба эченә урнаштырыла һәм үлчәнүче урында объект белән тоташтырыла. Беренчел катушкага кузгату көчәнеше бирелә һәм икенчел катушкада электромагнит көч (ЭКК) барлыкка килә. Икенчел катушкалар арасындагы көчәнеш аермасын үлчәү юлы белән якорьның чагыштырма позициясен һәм аның нәрсәгә тоташтырылганын билгеләргә мөмкин. Әйләнүчән көчәнеш дифференциаль трансформаторы (RVDT) әйләнү позициясен күзәтү өчен шул ук ысулны куллана. LVDT һәм RVDT сенсорлары яхшы төгәллек, сызыклылык, чишелеш һәм югары сизгерлек тәкъдим итә. Алар ышкылусыз һәм каты мохиттә куллану өчен герметиклаштырылырга мөмкин.
Убырлы ток позициясе сенсорлары үткәргеч объектлар белән эшли. Убырлы токлар - үзгәрүче магнит кыры булганда үткәргеч материалларда барлыкка килә торган индукцияләнгән токлар. Бу токлар ябык контурда ага һәм икенчел магнит кырын барлыкка китерә. Убырлы ток сенсорлары катушкалардан һәм сызыклы схемалардан тора. Алмаш ток катушканы энергия белән тәэмин итеп, беренчел магнит кырын барлыкка китерә. Объект катушкага якынлашканда яки аннан ераграк киткәндә, аның позициясен убыллы токлар тарафыннан барлыкка китерелгән икенчел кырның үзара бәйләнеше ярдәмендә сизеп була, бу катушканың импедансына тәэсир итә. Объект катушкага якынлашканда, убыллы ток югалтулары арта һәм тирбәнеш көчәнеше кими (2 нче рәсем). Тирбәнеш көчәнеше объектның ераклыгына пропорциональ сызыклы даими ток чыгару өчен сызыклаштыргыч схема белән төзәтелә һәм эшкәртелә.
Убырлы агым җайланмалары - нык, контактсыз җайланмалар, гадәттә якынлык сенсорлары буларак кулланыла. Алар һәрьяклап эшлиләр һәм объектка кадәрге чагыштырмача ераклыкны билгели алалар, ләкин объектка кадәрге юнәлешне яки абсолют ераклыкны билгели алмыйлар.
Исеменнән күренгәнчә, сыйдырышлык позициясе сенсорлары сизелә торган объектның урнашуын билгеләү өчен сыйдырышлык үзгәрешләрен үлчиләр. Бу контактсыз сенсорларны сызыклы яки әйләнү позициясен үлчәү өчен кулланырга мөмкин. Алар диэлектрик материал белән аерылган ике пластинадан тора һәм объектның урнашуын ачыклау өчен ике ысулның берсен кулланалар:
Диэлектрик даимилек үзгәрүенә китерү өчен, позициясе ачыкланырга тиешле объект диэлектрик материалга беркетелгән. Диэлектрик материал хәрәкәт иткәндә, конденсаторның эффектив диэлектрик даимилеге диэлектрик материал мәйданы һәм һаваның диэлектрик даимилеге кушылуы аркасында үзгәрә. Икенче вариант буларак, объектны конденсатор пластиналарының берсенә тоташтырырга мөмкин. Объект хәрәкәт иткәндә, пластиналар якыная яки ераграк хәрәкәтләнә, һәм сыйдырышлык үзгәреше чагыштырма позицияне билгеләү өчен кулланыла.
Сыйдырышлы сенсорлар объектларның күчүен, ераклыгын, урнашуын һәм калынлыгын үлчи ала. Югары сигнал тотрыклылыгы һәм чишелеше аркасында, сыйдырышлы күчү сенсорлары лаборатория һәм сәнәгать мохитендә кулланыла. Мәсәлән, сыйдырышлы сенсорлар автоматлаштырылган процессларда пленка калынлыгын һәм ябыштыру кулланылышын үлчәү өчен кулланыла. Сәнәгать машиналарында алар күчүне һәм коралларның урнашуын күзәтү өчен кулланыла.
Магнитострикция - ферромагнит материалларның үзлеге, ул магнит кыры кулланылганда материалның зурлыгын яки формасын үзгәртә. Магнитостриктив позиция сенсорында үлчәнүче объектка хәрәкәтләнүче позиция магниты беркетелгән. Ул ток импульсларын йөртүче чыбыклардан торган дулкын үткәргечтән тора, ул дулкын үткәргечнең очында урнашкан сенсорга тоташтырылган (3 нче рәсем). Ток импульсы дулкын үткәргечкә җибәрелгәндә, чыбыкта магнит кыры барлыкка килә, ул даими магнитның күчәр магнит кыры белән үзара бәйләнештә була (цилиндр поршенендәге магнит, 3а рәсем). Кыр үзара бәйләнеше борылу аркасында барлыкка килә (Видеман эффекты), ул чыбыкны киеренкеләндерә, дулкын үткәргеч буенча таралучы һәм дулкын үткәргечнең очындагы сенсор тарафыннан ачыкланган акустик импульс барлыкка китерә (3б рәсем). Ток импульсы башланганнан һәм акустик импульс ачыкланганга кадәр үткән вакытны үлчәп, позиция магнитының һәм шуңа күрә объектның чагыштырма позициясен үлчәп була (3в рәсем).
Магнитостриктив позиция сенсорлары - сызыклы позицияне ачыклау өчен кулланыла торган контактсыз сенсорлар. Дулкын үткәргечләр еш кына дат басмас корыч яки алюминий торбаларда урнаштырыла, бу исә бу сенсорларны пычрак яки дымлы мохиттә кулланырга мөмкинлек бирә.
Нечкә, яссы үткәргеч магнит кырына урнаштырылганда, теләсә нинди ток үткәргечнең бер ягында җыела, бу Холл көчәнеше дип аталган потенциаллар аермасын барлыкка китерә. Әгәр үткәргечтәге ток даими булса, Холл көчәнешенең зурлыгы магнит кырының көчен чагылдырачак. Холл эффекты позициясе сенсорында объект сенсор валында урнашкан магнитка тоташтырылган. Объект хәрәкәт иткәндә, магнитның позициясе Холл элементына карата үзгәрә, нәтиҗәдә Холл көчәнеше үзгәрә. Холл көчәнешен үлчәү ярдәмендә объектның позициясен билгеләргә мөмкин. Өч үлчәмдә позицияне билгели алырлык махсус Холл эффекты позициясе сенсорлары бар (4 нче рәсем). Холл эффекты позициясе сенсорлары - югары ышанычлылык һәм тиз сизү тәэмин итүче һәм киң температура диапазонында эшли торган контактсыз җайланмалар. Алар төрле кулланучылар, сәнәгать, автомобиль һәм медицина кушымталарында кулланыла.
Оптик җепсел сенсорларның ике төп төре бар. Эчке җепсел оптик сенсорларда җепсел сизү элементы буларак кулланыла. Тышкы җепсел оптик сенсорларда җепсел оптика башка сенсор технологиясе белән берләштерелә, сигналны эшкәртү өчен ерак электроникага җибәрә. Эчке җепсел позициясен үлчәү очрагында, оптик вакыт өлкәсе рефлектометры кебек җайланма вакыт тоткарлыгын билгеләү өчен кулланылырга мөмкин. Дулкын озынлыгы күчешен оптик ешлык өлкәсе рефлектометрын куллана торган корал ярдәмендә исәпләп була. Оптик җепсел сенсорлар электромагнит комачаулауларга бирешми, югары температурада эшләргә мөмкин һәм үткәрми, шуңа күрә аларны югары басымлы яки янып китә торган материаллар янында кулланырга мөмкин.
Фибра Брэгг рәшәткәсе (ФБГ) технологиясенә нигезләнгән тагын бер оптик җепселле сенсор позицияне үлчәү өчен дә кулланылырга мөмкин. ФБГ киң спектрлы яктылык белән яктыртылганда, Брэгг дулкын озынлыгында (λB) урнашкан яктылыкның кечкенә өлешен чагылдыручы уем фильтры булып эшли. Ул җепсел үзәгенә уеп ясалган микроструктуралар белән эшләнгән. ФБГ температура, деформация, басым, авышлык, күчү, тизләнеш һәм йөкләнеш кебек төрле параметрларны үлчәү өчен кулланылырга мөмкин.
Оптик позиция сенсорларының ике төре бар, алар шулай ук ​​оптик кодлагычлар дип тә атала. Бер очракта яктылык сенсорның икенче очындагы кабул итүчегә җибәрелә. Икенче төрдә, чыгарылган яктылык сигналы күзәтелгән объект тарафыннан чагылып, яктылык чыганагына кире кайтарыла. Сенсор конструкциясенә карап, яктылык үзлекләрендәге үзгәрешләр, мәсәлән, дулкын озынлыгы, интенсивлык, фаза яки поляризация, объектның позициясен билгеләү өчен кулланыла. Сызыклы һәм әйләнү хәрәкәте өчен кодлагыч нигезендәге оптик позиция сенсорлары бар. Бу сенсорлар өч төп категориягә бүленә; трансмиссив оптик кодлагычлар, чагылдыручы оптик кодлагычлар һәм интерферометрик оптик кодлагычлар.
Ультратавыш позиция сенсорлары югары ешлыклы ультратавыш дулкыннарын чыгару өчен пьезоэлектрик кристалл үзгәрткечләрен кулланалар. Сенсор чагылган тавышны үлчи. Ультратавыш сенсорларын гади якынлык сенсорлары буларак кулланырга мөмкин, яисә катлаулырак конструкцияләр диапазонлы мәгълүмат бирә ала. Ультратавыш позиция сенсорлары төрле материаллардан һәм өслек үзенчәлекләреннән торган максатлы объектлар белән эшли, һәм башка күп төр позиция сенсорларына караганда еракрак ераклыктагы кечкенә объектларны ачыклый ала. Алар тибрәнү, әйләнә-тирә мохит шау-шуына, инфракызыл нурланышка һәм электромагнит комачаулауга чыдам. Ультратавыш позиция сенсорларын куллану мисалларына сыеклык дәрәҗәсен ачыклау, объектларны югары тизлектә санау, робот навигация системалары һәм автомобиль сенсорлары керә. Гадәти автомобиль ультратавыш сенсоры пластик корпустан, өстәмә мембраналы пьезоэлектрик үзгәрткечтән һәм сигналларны тапшыру, кабул итү һәм эшкәртү өчен электрон схемалар һәм микроконтроллерлар белән басылган схема тактасыннан тора (5 нче рәсем).
Позиция сенсорлары объектларның абсолют яки чагыштырма сызыклы, әйләнү һәм почмак хәрәкәтен үлчи ала. Позиция сенсорлары актуаторлар яки моторлар кебек җайланмаларның хәрәкәтен үлчи ала. Алар шулай ук ​​роботлар һәм машиналар кебек мобиль платформаларда кулланыла. Позиция сенсорларында төрле технологияләр кулланыла, аларда әйләнә-тирә мохиткә чыдамлык, бәя, төгәллек, кабатланучанлык һәм башка үзенчәлекләрнең төрле комбинацияләре бар.
3D Магнит Позиция Сенсорлары, Allegro МикросистемаларыАвтоном транспорт чаралары өчен УЗИ Сенсорларының Куркынычсызлыгын Анализлау һәм Яхшырту, IEEE "Әйберләр Интернеты" журналы Позиция сенсорын ничек сайларга, Кембридж Интеграль Схемалары Позиция сенсорлары төрләре, Ixthus InstrumentationИндуктив Позиция Сенсоры нәрсә ул?, Keyence Магнитостриктив Позиция Сенсоры нәрсә ул?, AMETEK
Design World журналының соңгы саннарын һәм элеккеге саннарын куллану җиңел, югары сыйфатлы форматта карагыз. Бүген үк әйдәп баручы дизайн инженериясе журналы белән үзгәртегез, уртаклашыгыз һәм йөкләгез.
Микроконтроллерлар, DSP, челтәр, аналог һәм санлы дизайн, RF, көч электроникасы, PCB маршрутизациясе һәм башкаларны үз эченә алган дөньядагы иң яхшы проблемаларны чишү буенча EE форумы.
Авторлык хокукы © 2022 WTWH Media LLC. Барлык хокуклар сакланган. Бу сайттагы материалларны WTWH Media алдан язма рөхсәтеннән башка күчереп алырга, таратырга, тапшырырга, кэшларга яки башкача кулланырга ярамый. Конфиденциальлек сәясәте | Реклама | Безнең турында