Robotik qo‘zg‘alish zanjirlaridan tortib, ta’minot zanjiri operatsiyalarida konveyer lentalarigacha, shamol turbinasi minoralarining tebranishigacha, joylashuvni aniqlash keng ko‘lamli ilovalarda muhim funksiya hisoblanadi. U ko‘p shakllarga ega bo‘lishi mumkin, jumladan, chiziqli, aylanuvchi, burchakli, mutlaq, ortib boruvchi, kontaktli va kontaktsiz datchiklar. Ixtisoslashgan sensorlar ishlab chiqilgan. girdab oqimi, sig'imli, magnitostriktiv, Hall effekti, optik tolali, optik va ultratovush.
Ushbu tez-tez so'raladigan savollar joylashuvni aniqlashning turli shakllari haqida qisqacha ma'lumot beradi, so'ngra dizaynerlar joylashuvni aniqlash yechimini amalga oshirishda tanlashi mumkin bo'lgan bir qator texnologiyalarni ko'rib chiqadi.
Potensiometrik joylashuv datchiklari - qarshilikka asoslangan qurilmalar bo'lib, ular o'zgarmas rezistiv yo'lni o'rni sezilishi kerak bo'lgan ob'ektga biriktirilgan o'chirgich bilan birlashtiradi.Ob'ektning harakati artgichni yo'l bo'ylab harakatlantiradi.Ob'ektning pozitsiyasi chiziqli yoki aylanma harakatni o'lchash uchun relslar va siljitish vositalaridan tashkil topgan kuchlanish bo'luvchi tarmoq yordamida o'lchanadi, lekin sobit DC kuchlanishli, umumiy qiymati past bo'lgan datchiklar. past aniqlik va takrorlanuvchanlikka ega.
Induktiv pozitsiya datchiklari datchik lasanida induktsiya qilingan magnit maydon xususiyatlarining o'zgarishidan foydalanadi. Arxitekturasiga qarab, ular chiziqli yoki aylanish pozitsiyalarini o'lchashi mumkin. Chiziqli o'zgaruvchan differensial transformator (LVDT) joylashuv sensorlari ichi bo'sh trubkaga o'ralgan uchta sariqdan foydalanadi; birlamchi g'altak va ikkita ikkilamchi bobinlar. Bobinlar ketma-ket ulangan va ikkilamchi lasanning fazaviy munosabati birlamchi lasanga nisbatan 180 ° fazadan tashqarida. Armatura deb ataladigan ferromagnit yadro trubka ichiga joylashtirilgan va o'lchanayotgan joyda ob'ektga ulangan. Birlamchi lasanga qo'zg'alish kuchlanishi qo'llaniladi va elektromagnit bo'lakka ikkinchi kuch bilan suriladi. ikkilamchi sariqlar orasidagi kuchlanish farqi, armaturaning nisbiy holati va u nimaga biriktirilganligini aniqlash mumkin.Aylanuvchi kuchlanish differensial transformatori (RVDT) aylanish holatini kuzatish uchun bir xil texnikadan foydalanadi.LVDT va RVDT datchiklari yaxshi aniqlik, chiziqlilik, ruxsat va yuqori sezuvchanlikni taklif qiladi.Ular ishqalanishsiz va qattiq yopilgan muhitda foydalanish uchun.
Eddy oqimining joylashuvi datchiklari o'tkazuvchi ob'ektlar bilan ishlaydi. Edi oqimlari o'zgaruvchan magnit maydon mavjudligida o'tkazuvchi materiallarda paydo bo'ladigan induktsiyali oqimlardir. Bu oqimlar yopiq konturda oqadi va ikkilamchi magnit maydon hosil qiladi. G'altak oqimi sensorlari g'altaklar va linearizatsiya davrlaridan iborat. O'zgaruvchan tok birlamchi ob'ektni magnit maydondan uzoqlashtirish uchun g'altakni energiya bilan ta'minlaydi. g'altakning o'rnini girdab toklari tomonidan hosil bo'ladigan ikkilamchi maydonning o'zaro ta'siri yordamida sezilishi mumkin, bu g'altakning empedansiga ta'sir qiladi. Ob'ekt g'altakga yaqinlashganda, girdab oqimining yo'qotishlari ortadi va tebranish kuchlanishi kichikroq bo'ladi (2-rasm). Tebranish kuchlanishi to'g'rilanadi va chiziqli chiziqli chiziqli chiziqning chiqishi uchun ob'ekt tomonidan qayta ishlanadi.
Eddy oqimi qurilmalari, odatda, yaqinlik sensorlari sifatida ishlatiladigan mustahkam, kontaktsiz qurilmalardir. Ular ko'p yo'nalishli va ob'ektga nisbatan nisbiy masofani aniqlay oladi, lekin ob'ektga yo'nalish yoki mutlaq masofani emas.
Nomidan ko'rinib turibdiki, sig'imli joylashuv sensorlari sezilayotgan ob'ektning holatini aniqlash uchun sig'imdagi o'zgarishlarni o'lchaydi. Ushbu kontaktsiz sensorlar chiziqli yoki aylanish holatini o'lchash uchun ishlatilishi mumkin. Ular dielektrik material bilan ajratilgan ikkita plastinkadan iborat va ob'ektning holatini aniqlash uchun ikkita usuldan birini qo'llaydi:
Dielektrik o'tkazuvchanlikning o'zgarishiga olib kelishi uchun, o'rni aniqlanishi kerak bo'lgan ob'ekt dielektrik materialga biriktiriladi. Dielektrik material harakatlanayotganda, kondansatörning samarali dielektrik o'tkazuvchanligi dielektrik material maydoni va havoning dielektrik o'tkazuvchanligi kombinatsiyasi tufayli o'zgaradi. Shu bilan bir qatorda, ob'ekt harakatlanuvchi plastinalardan biriga ulanishi mumkin. uzoqroq va sig'imning o'zgarishi nisbiy pozitsiyani aniqlash uchun ishlatiladi.
Kapasitiv sensorlar ob'ektlarning siljishini, masofasini, holatini va qalinligini o'lchashi mumkin. Signalning yuqori barqarorligi va o'lchamlari tufayli sig'imli joy almashish sensorlari laboratoriya va sanoat muhitida qo'llaniladi.Masalan, sig'imli sensorlar plyonka qalinligi va avtomatlashtirilgan jarayonlarda yopishtiruvchi ilovalarni o'lchash uchun ishlatiladi.Sanoat mashinalarida ular joy o'zgarishi va asbob holatini kuzatish uchun ishlatiladi.
Magnetostriktsiya ferromagnit materiallarning xususiyati bo'lib, magnit maydon qo'llanilganda materialning o'lchamini yoki shaklini o'zgartirishga olib keladi.Magnitostriktiv joylashuv sensorida o'lchanadigan ob'ektga harakatlanuvchi joyli magnit biriktiriladi.U oqim impulslarini o'tkazuvchi simlardan tashkil topgan to'lqin o'tkazgichdan iborat bo'lib, u to'lqin o'tkazgichning oxirida joylashgan sensorga ulangan (W, to'lqin pastga yuborilgan to'lqin 3). doimiy magnitning eksenel magnit maydoni bilan o'zaro ta'sir qiluvchi simda magnit maydon hosil bo'ladi (silindr pistonidagi magnit, 3a-rasm). Maydonning o'zaro ta'siri buralish natijasida yuzaga keladi (Viedeman effekti), bu simni zo'riqtiradi, akustik impuls hosil qiladi, bu to'lqin o'tkazgich bo'ylab tarqaladi va sensoriB3 to'lqini tomonidan aniqlanadi. joriy pulsning boshlanishi va akustik impulsning aniqlanishi o'rtasidagi o'tgan vaqtni o'lchash, joylashuv magnitining nisbiy holati va shuning uchun ob'ektni o'lchash mumkin (3c-rasm).
Magnetostriktiv joylashuv sensorlari chiziqli pozitsiyani aniqlash uchun ishlatiladigan kontaktsiz sensorlardir. To'lqin uzatgichlar ko'pincha zanglamaydigan po'lat yoki alyuminiy quvurlarga joylashtiriladi, bu sensorlarni iflos yoki nam muhitda ishlatishga imkon beradi.
Yupqa tekis o'tkazgich magnit maydonga qo'yilganda, oqayotgan har qanday oqim o'tkazgichning bir tomonida to'planib, Hall kuchlanishi deb ataladigan potentsial farqni hosil qiladi. Agar o'tkazgichdagi oqim doimiy bo'lsa, Hall kuchlanishining kattaligi magnit maydon kuchini aks ettiradi. Hall effekti holati sensorida ob'ekt magnitlangan joyning magnit maydoniga ulanadi. Hall elementiga nisbatan o'zgarishlar, natijada Hall kuchlanishining o'zgarishi. Hall kuchlanishini o'lchash orqali ob'ektning holatini aniqlash mumkin. Uch o'lchamdagi pozitsiyani aniqlay oladigan ixtisoslashgan Hall-effektli joylashuv sensorlari mavjud (4-rasm). Holl-effektli joylashuv sensorlari yuqori ishonchlilik va tezkor sezishni ta'minlaydigan kontaktsiz qurilmalardir va keng iste'molchi harorat oralig'ida, avtomobil va sanoatda ishlatiladigan harorat oralig'ida ishlaydi.
Optik tolali sensorlarning ikkita asosiy turi mavjud. Ichki tolali optik datchiklarda tola sezuvchi element sifatida ishlatiladi. Tashqi tolali optik sensorlarda signalni qayta ishlash uchun masofaviy elektronikaga uzatish uchun tolali optik boshqa sensor texnologiyasi bilan birlashtiriladi. Ichki tolaning holatini o'lchashda optik vaqt domeni reflektori kabi qurilma to'lqin vaqtini o'zgartirish vaqtini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. optik chastota domeni reflektometri.Optik tolali sensorlar elektromagnit parazitlarga qarshi immunitetga ega, yuqori haroratlarda ishlashga mo'ljallangan bo'lishi mumkin va o'tkazuvchan emas, shuning uchun ular yuqori bosimli yoki yonuvchan materiallar yaqinida ishlatilishi mumkin.
Bragg tolali panjara (FBG) texnologiyasiga asoslangan yana bir optik tolali sensor ham joylashuvni o'lchash uchun ishlatilishi mumkin. FBG keng spektrli yorug'lik bilan yoritilganda Bragg to'lqin uzunligi (lB) markazida joylashgan yorug'likning kichik qismini aks ettiruvchi tirqish filtri vazifasini bajaradi. U mikro tuzilmalar yordamida ishlab chiqariladi, masalan, tolalar yadrosiga turli xil parametrlarni o'lchash uchun F B haroratni o'lchash mumkin. deformatsiya, bosim, egilish, siljish, tezlanish va yuk.
Optik joylashuv sensorlarining ikki turi mavjud, ular optik enkoderlar deb ham ataladi. Bir holatda yorug'lik sensorning boshqa uchidagi qabul qiluvchiga yuboriladi. Ikkinchi turda, chiqarilgan yorug'lik signali kuzatilayotgan ob'ekt tomonidan aks ettiriladi va yorug'lik manbasiga qaytariladi. Sensor dizayniga qarab, yorug'lik xususiyatlarining o'zgarishi, masalan, to'lqin uzunligi, intensivligi, fazasi yoki ob'ektning pozitsiyasini aniqlash uchun ishlatiladi. datchiklar chiziqli va aylanish harakati uchun mavjud.Ushbu sensorlar uchta asosiy toifaga bo'linadi; transmissiv optik enkoderlar, aks ettiruvchi optik koderlar va interferometrik optik koderlar.
Ultrasonik joylashuv sensorlari yuqori chastotali ultratovush to'lqinlarini chiqarish uchun piezoelektrik kristall transduserlardan foydalanadi. Sensor aks ettirilgan tovushni o'lchaydi.Ultrasonik sensorlar oddiy yaqinlik sensori sifatida ishlatilishi mumkin yoki murakkabroq dizaynlar keng qamrovli ma'lumotlarni taqdim etishi mumkin.Ultrasonik joylashuv sensorlari turli xil materiallar va sirt xususiyatlarining maqsadli ob'ektlari bilan ishlaydi va boshqa ko'plab turdagi ob'ektlarning katta masofadagi joylashuv sensorlarini aniqlay oladi. tebranish, atrof-muhit shovqini, infraqizil nurlanish va elektromagnit parazitlarga chidamli. Ultratovushli joylashuv sensorlaridan foydalanadigan ilovalarga suyuqlik darajasini aniqlash, ob'ektlarni yuqori tezlikda hisoblash, robotlashtirilgan navigatsiya tizimlari va avtomobil sensori kiradi. Oddiy avtomobil ultratovush sensori plastik korpusdan, pyezoelektrik sensordan, qo'shimcha elektron boshqaruv membranasiga ega bo'lgan elektron elektron o'tkazgichdan iborat. signallarni uzatish, qabul qilish va qayta ishlash uchun (5-rasm).
Joylashuv sensorlari ob'ektlarning mutlaq yoki nisbiy chiziqli, aylanish va burchak harakatini o'lchashi mumkin. Joylashuv sensorlari aktuatorlar yoki motorlar kabi qurilmalarning harakatini o'lchashi mumkin. Ular robotlar va avtomobillar kabi mobil platformalarda ham qo'llaniladi. Atrof-muhitga chidamlilik, narx, aniqlik, takroriylik va boshqa xususiyatlarning turli kombinatsiyalariga ega pozitsiya sensorlarida turli texnologiyalar qo'llaniladi.
3D Magnit Position Sensorlari, Allegro MicrosystemsAvtonom avtomobillar uchun ultratovushli sensorlar xavfsizligini tahlil qilish va kuchaytirish, IEEE Internet of Things Journal Joylashuv sensori qanday tanlanadi, Kembrij o'rnatilgan sxemalariPosition sensori turlari, Ixthus Instrumentation. Induktiv pozitsiya sensori nima? AMETEK
"Dizayn dunyosi" ning so'nggi sonlarini va ulardan foydalanishga qulay, yuqori sifatli formatda ko'rib chiqing. Bugungi kunda etakchi dizayn muhandisligi jurnali bilan tahrirlang, ulashing va yuklab oling.
Mikrokontrollerlar, DSP, tarmoq, analog va raqamli dizayn, RF, quvvat elektroniği, PCB marshrutlash va boshqalarni o'z ichiga olgan dunyodagi eng yaxshi muammolarni hal qiluvchi EE forumi
Mualliflik huquqi © 2022 WTWH Media LLC.barcha huquqlar himoyalangan. Ushbu saytdagi materialni WTWH Media Maxfiylik siyosatining yozma ruxsatisiz qayta ishlab chiqarish, tarqatish, uzatish, keshlash yoki boshqacha tarzda ishlatish mumkin emas |Reklama | Biz haqimizda