- •2010 Г. Содержание.
- •Основная часть.
- •1. Датчик, общие сведения.
- •Определения понятия датчик
- •2. Датчики положения.
- •2.1.Бесконтактные датчики.
- •2.1.1. Индуктивные датчики.
- •Структура
- •Основные определения.
- •1. Активная зона
- •2.Номинальное расстояние срабатывания
- •3.Рабочий зазор
- •4.Поправочный коэффициент рабочего зазора
- •2.1.2. Емкостные датчики.
- •Устройство и принципы работы емкостного датчика
- •Емкостные датчики присутствия
- •2.1.3. Оптический датчик
- •Классификация оптических датчиков
- •3.Достоинства и недостатки индуктивного, емкостного, оптического датчиков.
- •4.3. Оптические датчики.
- •Заключение.
- •Преимущества бесконтактных выключателей:
- •Список литературы.
Определения понятия датчик
Широко встречаются два основных значения:
чувствительный элемент, преобразующий параметры среды в пригодный для технического использования сигнал, обычно электрический, хотя возможно и иной по природе, например — пневматический сигнал;
законченное изделие на основе указанного выше элемента, включающее, в зависимости от потребности, устройства усиления сигнала, линеаризации, калибровки, аналого-цифрового преобразования и интерфейса для интеграции в системы управления. В этом случае чувствительный элемент датчика сам по себе может называться сенсором.
Эти значения соответствуют практике использования термина производителями датчиков. В первом случае датчик это небольшое, обычно монолитное устройство электронной техники, например, терморезистор, фотодиод и т. п., которое используется для создания более сложных электронных приборов. Во втором случае — это законченный по своей функциональности прибор, подключаемый по одному из известных интерфейсов к системе автоматического управления или регистрации. Например, фотодиоды в матрицах (фото) и др.
В зависимости от вида входной (измеряемой) величины различают:
датчики механических перемещений (линейных и угловых),
-пневматические,
-электрические,
-расходомеры,
-датчики скорости,
-ускорения,
-усилия,
-температуры,
-давления
и др.
Различают три класса датчиков:
- аналоговые датчики, т. е. датчики, вырабатывающие аналоговый сигнал, пропорционально изменению входной величины;
- цифровые датчики, генерирующие последовательность импульсов или двоичное слово;
- бинарные (двоичные) датчики, которые вырабатывают сигнал только двух уровней: "включено/выключено" (иначе говоря, 0 или 1); получили широкое распространение благодаря своей простоте.
2. Датчики положения.
Датчик положения (датчик перемещения) — это устройство, предназначенное для определения местоположения объекта, который может находиться в твердой или жидкой форме, а также быть сыпучим веществом.
Датчики положения являются первичными источниками информации для систем автоматики, как на основе релейных или логических схем, так и на базе программируемых контроллеров. Надежность всей системы определяется надежностью элемента, наиболее подверженного воздействию дестабилизирующих факторов.
Датчик положения (датчик перемещения) бывает двух видов: бесконтактный (индуктивные датчики, магнитные, емкостные, ультразвуковые, оптические) и контактный. Основным представителем второго типа является энкодер — устройство, преобразующее угол поворота объекта в сигнал, позволяющий определить этот угол.
По типу выхода датчик положения (датчик перемещения) разделяется на аналоговый, цифровой и дискретный (выключатели).
2.1.Бесконтактные датчики.
Бесконтактные датчики, бесконтактные выключатели — это приборы промышленной автоматизации, предназначенные для контроля положения объектов.
ГОСТом 26430-85 был введён термин «бесконтактный выключатель». Впоследствии ГОСТом Р 50030.5.2-99 термин заменён на «бесконтактный датчик». В настоящее время для данных изделий используются оба термина.
Рис.2.1. Внешний вид бесконтактного датчика
Бесконтактный выключатель (далее ВБ) осуществляет коммутационную операцию при попадании объекта воздействия в зону чувствительности выключателя. Отсутствие механического контакта между воздействующим объектом и чувствительным элементом ВБ обеспечивает высокую надежность его работы
Рис.2.2. Бесконтактный выключатель
Упрощенно, функциональная схема бесконтактного выключателя состоит из трех блоков:
Рис.2.3. Функциональная схема бесконтактного выключателя
При приближении объекта воздействия к активной поверхности чувствительного элемента происходит срабатывание бесконтактного выключателя. При этом коммутационный элемент производит замыкание или размыкание (или выполняет обе указанные операции) в цепях постоянного тока до 400 мА и в цепях переменного тока до 250 мА.
Бесконтактные датчики положения классифицируются по принципу действия чувствительного элемента — индуктивный, оптический, емкостный и др.
Бесконтактные выключатели — это первичные приборы для автоматизации технологического процесса различных отраслей промышленности, таких как
станкостроение,
автомобилестроение,
нефтехимическая промышленность,
машиностроение,
пищевая промышленность и пр.
Столь широкая область применения ВБ обусловлена большим количеством возможных технологических решений, реализуемых с их помощью:
подсчёт количества объектов,
контроль положения объекта,
регистрация наличия или отсутствия объекта,
отбор объектов по их габаритам, цвету и другим физическим свойствам,
определение скорости,
определение угла поворота
и многое другое.