Що таке індуктивний датчик?

Сучасні автоматизовані системи використовують велику кількість датчиків, які відрізняються характеристиками і принципом роботи. Одним з найбільш поширених датчиків, який використовується в багатьох областях (включаючи автомобільну промисловість), є індуктивний датчик, і зараз ми приділимо йому особливу увагу.

Що таке індуктивний датчик?

За своїми характеристиками цей датчик відноситься до безконтактного обладнання. Іншими словами, індуктивний датчик не повинен бути фізично близько до об'єкта, щоб визначити його місце розташування в просторі.

Індуктивні датчики зазвичай використовуються в тих випадках, коли необхідно працювати з металевими предметами і металами в важкого робочого середовища.

Як працює індуктивний датчик?

Завдяки своїй структурі індуктивний датчик має певні принципи роботи. Тут використовується спеціальний генератор, який видає певну амплітуду коливань. Коли металевий або феромагнітний об'єкт потрапляє в поле дії датчика, коливання починають зчитуватися і змінюватися.

Давайте спростимо принцип роботи ...

Для початку роботи на датчик підключений до джерела живлення, яке сприяє формуванню магнітного поля. Це поле в свою чергу створює вихрові струми, які змінюють амплітуду коливань в працюючому генераторі.

Кінцевим результатом усіх цих перетворень є вихідний сигнал, який може варіюватися в залежності від відстані між індуктивним датчиком і досліджуваним об'єктом.

Сигнал, який спочатку виходить від датчика, є аналоговим, який перетворюється в логіку за допомогою спеціального пристрою, званого тригером.

З яких елементів складається безконтактний датчик?

Звичайно, існує безліч різновидів індуктивних датчиків, але їх об'єднує те, що вони містять основні елементи:

Генератор

Найбільш важливим елементом в цьому типі пристрою є генератор, так як він створює електромагнітне поле, яке допомагає виявляти і аналізувати металеві об'єкти і визначати їх положення. Без генератора і створюваного ним поля робота індуктивного датчика була б неможлива.

Перетворювач сигналу

Цей елемент є чимось подібним до тригера, і його завдання – перетворити сигнал, щоб датчик міг взаємодіяти з іншими елементами в системі для подальшої передачі інформації.

Підсилювач

Підсилювач необхідний для того, щоб прийнятий сигнал міг досягти бажаного рівня подальшої передачі.

Світлодіодні індикатори

Світлодіодні індикатори контролюють роботу датчика і сигналізують, що він включений або що виконуються різні системи регулювання.

Корпус

Корпус містить в собі всі перераховані вище

Типи датчиків в автомобільних системах і де використовується індуктивний датчик

Електронні системи управління для сучасних автомобілів немислимі без датчиків. Різні типи датчиків використовуються практично у всіх автомобільних системах. Автомобіль вимірює температуру і тиск повітря, палива, масла, охолоджувальної рідини.

Датчики положення і швидкості прикріплені до багатьох рухомих частин автомобіля, таким як колінчастий вал, розподільник, дросель, вали редуктора, клапан рециркуляції вихлопних газів і багато іншого. Крім того, в системах безпеки автомобіля використовується велика кількість датчиків.

Залежно від призначення автомобільні датчики поділяються на датчики розташування і швидкості, датчики витрати повітря, контролю викидів, температури, тиску та інші.

Індуктивні датчики широко використовуються для вимірювання швидкості і положення обертових частин, але, схоже, найбільше застосування датчиків цього типу полягає у визначенні положення і швидкості обертання колінчастого вала двигуна.

Оскільки індуктивні датчики дуже надійні, особливо при роботі в складних умовах, вони широко використовуються не тільки в автомобільній промисловості, але і у військовій, залізничної, космічної та важкої промисловості.

Що ще нам потрібно знати про индуктивном датчику?

Індуктивний датчик розташування та швидкості – це пристрій зі своєю специфікою, тому в описі його роботи використовуються спеціальні визначення, такі як:

активна зона

Ця зона означає область, в якій ступінь магнітного поля найбільш виражена. Сердечник розташований перед чутливої ​​областю датчика, де рівень концентрації магнітного поля найвищий.

Номінальна відстань перемикання

Цей параметр вважається теоретичним, оскільки він не враховує виробничі характеристики, температурний режим, рівень напруги і інші фактори.

Робочий діапазон

Робочий діапазон показує параметри, які гарантують ефективну і нормальну роботу індуктивного датчика.

Поправочний коефіцієнт

Поправочний коефіцієнт пов'язаний з матеріалом, з якого зроблений металевий предмет, який перевіряється датчиком.

Переваги та недоліки індуктивних датчиків
Як і всі інші пристрої, індуктивні датчики мають свої сильні і слабкі сторони.

Серед найбільших переваг цього типу датчиків є:

• Проста конструкція. Конструкція індуктивних датчиків надзвичайно проста і не містить складних елементів, які потребують спеціальної конфігурації. Тому датчики мають високий ступінь міцності і надійності, рідко ламаються і фактично можуть використовуватися протягом дуже тривалого часу.

• В· Особливі характеристики - характеристики індуктивних датчиків дозволяють без проблем встановлювати та підключати їх до частин автомобільної системи.

• В· Чутливість - датчики цього типу досить чутливі, що дозволяє використовувати їх при роботі з різними металевими деталями та предметами.

Єдиний недолік полягає в тому, що можливо, що на датчики можуть впливати різні зовнішні чинники під час роботи, і тому потрібно забезпечити відповідні умови, які не могли б перешкодити правильному функціонуванню індуктивних датчиків.

На що слід звернути увагу при виборі індуктивних датчиків?

Форма

Індуктивні датчики доступні в різних формах, але найпоширенішою є циліндрична форма з різьбленням по всій довжині датчика. Стандартний рядок класифікації різьблення – M5, M8, M12, M18 та M30.

реакційна дистанція

Вона залежить від конкретних характеристик генератора, на які впливають вихрові струми вимірюваної позиції. Діапазон варіюється від 1 мм. до 25 – 30 мм. Залежно від виробника.

Тип для датчика

Зазвичай датчики є аналоговими (1 – 10 В, 4 – 20 мА) та цифровими. Останні своєю чергою поділяються на тип PNP і тип NPN. Крім того, важливо визначити, чи датчик має нормально відкритий вихідний елемент (NO) або закритий (НС)

Дріт

Зазвичай використовується двожильний або трижильний кабель, але датчик також можна підключити до гнізда.

Питання та відповіді:

Які принципи роботи та сфери застосування індуктивних датчиків? Такі датчики працюють з урахуванням зміни магнітного поля в котушці, як у зону дії магніту потрапляє металевий предмет. Приклад – в осцилографах, амперметрах, навіть автомийках.

Як працюють індукційні датчики? Вони вимірюють величину електрорушійної сили індукції. Коли в котушці датчика йде струм, і повз нього проходить металевий предмет, він змінює силу магнітного поля і датчик фіксує наявність цього предмета.

Які бувають індуктивні датчики? Стійкі до високого тиску, двопровідні, суцільнометалеві, термостійкі, стійкі до дії магнітного поля, захищені від вибуху, кільцеві, трубчасті та стандартні.