Em máquinas-ferramenta modernas e equipamentos de alta precisão, onde é importante controlar a posição dos elementos estruturais, é instalado um sensor indutivo. Para que este dispositivo é usado, quais tipos e métodos de conexão existem, como funciona, consideraremos neste artigo.
Compromisso
Um sensor indutivo é projetado para controlar o movimento do corpo de trabalho sem contato direto com ele. Sua principal área de aplicação é em equipamentos de máquinas-ferramenta, dispositivos médicos de precisão, sistemas de automação para processos tecnológicos, medição e controle da forma do produto. De acordo com as disposições da cláusula 2.1.1.1 do GOST R 50030.5.2-99, este é um sensor que cria um campo eletromagnético na área de sensibilidade e possui uma chave semicondutora.
O escopo de aplicação dos sensores indutivos é amplamente determinado por sua alta confiabilidade e resistência a fatores externos. Suas leituras e desempenho não são afetados por muitos fatores ambientais: umidade, condensação, acúmulo de poeira e sujeira, entrada de partículas sólidas. Esses recursos são fornecidos por seus dados de dispositivo e design.
Dispositivo
O desenvolvimento do segmento de radioeletrônica levou não apenas ao aprimoramento dos mecanismos iniciais, mas também ao surgimento de sensores indutivos fundamentalmente novos. Como exemplo, considere uma das opções mais simples (Figura 1):
Como você pode ver na figura, inclui:
- circuito magnético ou culatra (1) - projetado para transmitir o campo eletromagnético do gerador para a zona de sensibilidade;
- indutor (2) - cria um campo eletromagnético alternado quando uma corrente elétrica flui através dos loops;
- objeto de medição (3) - âncora de metal inserida ou movida na área de sensibilidade, objetos não metálicos não são capazes de influenciar o estado do campo eletromagnético, portanto não são usados como detector;
- a lacuna entre o objeto de medição e o circuito magnético principal (4) - fornece uma medida de interação como um dielétrico magnético, dependendo do modelo do sensor e do método de movimento, ele pode permanecer inalterado ou flutuar em uma determinada faixa;
- gerador (5) - projetado para gerar uma tensão elétrica de uma determinada frequência, que criará um campo magnético alternado em uma determinada área.
Princípio da Operação
O princípio de funcionamento de um sensor indutivo é a capacidade do campo eletromagnético de alterar seus parâmetros, dependendo do valor da condutividade magnética ao longo do caminho do fluxo. Seu funcionamento é baseado na versão clássica de uma bobina enrolada em um núcleo.
Quando uma corrente elétrica I flui pelas voltas dessa bobina, um campo magnético é gerado (veja Figura 2), cujo vetor de indução magnética B resultante é determinado pela regra da mão direita. Conforme o campo magnético se move através do núcleo, o material ferromagnético fornece o rendimento máximo. Mas, assim que as linhas de indução magnética entram no espaço aéreo, a condutividade magnética se deteriora significativamente e parte do campo é dissipado.
Quando um objeto disparador (Figura 3) feito de metal é introduzido no campo do sensor indutivo, a intensidade das linhas de indução muda drasticamente. Como resultado, o fluxo aumenta e seu valor muda, e isso, por sua vez, leva a uma mudança na quantidade elétrica no circuito da bobina devido ao fenômeno de indução mútua. Na prática, este sinal é muito pequeno, então um amplificador é incluído em seu circuito para expandir a faixa de medição do sensor indutivo.
Distância de detecção e alvo
Dependendo do projeto e princípio de operação do sensor indutivo, o objeto alvo pode ter movimento vertical ou horizontal em relação ao próprio medidor. No entanto, a reação do sensor ao início do movimento do objeto controlado pode não começar imediatamente, o que é causado por distância nominal na qual a zona de sensibilidade do sensor e os parâmetros técnicos são fornecidos objeto.
Como você pode ver na Figura 4, na primeira posição, o objeto controlado está localizado a uma distância onde as linhas eletromagnéticas não alcançam sua superfície. Neste caso, o sinal não será retirado do sensor indutivo, uma vez que não registra movimentos na zona de sensibilidade. Na segunda posição, o objeto controlado já cruzou a distância sensora e entrou na área sensível. Como resultado da interação com o objeto, um sinal correspondente aparecerá na saída do sensor.
Além disso, a distância de detecção dependerá das dimensões geométricas, forma e material. Deve-se notar que apenas objetos de metal são usados como um objeto para acionar um sensor indutivo. mas o momento de transição do sensor para o estado oposto também será diferente do tipo específico, que é mostrado em diagrama:
P.S. Leia mais em nosso artigo: https://www.asutpp.ru/induktivnyy-datchik.html