Robot ötürücü zəncirlərdən tutmuş tədarük zənciri əməliyyatlarında konveyer kəmərlərinə və külək turbin qüllələrinin yellənməsinə qədər, mövqenin təyini geniş tətbiqlərdə kritik funksiyadır. O, xətti, fırlanan, bucaqlı, mütləq, artımlı, kontaktlı və təmassız sensorlar da daxil olmaqla bir çox formada ola bilər. Üçölçülü həssaslıq ölçmə texnologiyalarında mövqeləri müəyyən edə bilən xüsusi sensorlar hazırlanmışdır. burulğan cərəyanı, kapasitiv, maqnitostriktiv, Hall effekti, fiber optik, optik və ultrasəs.
Bu tez-tez verilən suallar mövqenin müəyyən edilməsinin müxtəlif formalarına qısa giriş təqdim edir, sonra dizaynerlərin mövqe təyinetmə həllini həyata keçirərkən seçə biləcəyi bir sıra texnologiyalara nəzər salır.
Potensiometrik mövqe sensorları, mövqeyi hiss edilməli olan obyektə qoşulmuş bir silecek ilə sabit rezistiv yolu birləşdirən müqavimətə əsaslanan cihazlardır. Obyektin hərəkəti silecekləri yol boyunca hərəkət etdirir. Obyektin mövqeyi xətti və ya fırlanma hərəkətini ölçmək üçün relslər və sileceklər tərəfindən yaradılan gərginlik bölücü şəbəkədən istifadə etməklə ölçülür, lakin sabit DC gərginliyi ilə ölçülür. ümumiyyətlə aşağı dəqiqliyə və təkrarlanma qabiliyyətinə malikdir.
İnduktiv mövqe sensorları sensor bobinində yaranan maqnit sahəsinin xassələrindəki dəyişikliklərdən istifadə edir. Arxitekturasından asılı olaraq onlar xətti və ya fırlanma mövqeyini ölçə bilərlər. Xətti Dəyişən Diferensial Transformator (LVDT) mövqe sensorları içi boş boruya bükülmüş üç rulondan istifadə edir; bir birincil rulon və iki ikincil rulon. Bobinlər ardıcıl olaraq bağlanır və ikincil rulonun faza əlaqəsi ilkin bobinə nisbətən 180 ° fazadan kənardır. Armatur adlanan ferromaqnit nüvəsi borunun içərisinə yerləşdirilir və ölçülən yerdə obyektə qoşulur. Birincil sarğama bir həyəcan gərginliyi tətbiq olunur və elektromaqnit sarğıda ikinci güc tətbiq olunur. ikincil rulonlar arasındakı gərginlik fərqi, armaturun nisbi mövqeyi və nəyə qoşulduğu müəyyən edilə bilər. Fırlanan gərginlik diferensial transformatoru (RVDT) fırlanan vəziyyəti izləmək üçün eyni texnikadan istifadə edir. LVDT və RVDT sensorları yaxşı dəqiqlik, xəttilik, ayırdetmə qabiliyyəti və yüksək həssaslıq təklif edir. Onlar sürtünməsizdirlər və sərt mühitlərdə istifadə oluna bilər.
Burulğan cərəyanı mövqeyi sensorları keçirici obyektlərlə işləyir. Burulğan cərəyanları dəyişən maqnit sahəsinin mövcudluğunda keçirici materiallarda baş verən induksiya cərəyanlarıdır. Bu cərəyanlar qapalı dövrədə axır və ikinci dərəcəli maqnit sahəsi yaradır. Burulğan cərəyanı sensorları rulonlardan və xəttiləşdirmə sxemlərindən ibarətdir. bobin, onun mövqeyi burulğan cərəyanlarının yaratdığı ikinci dərəcəli sahənin qarşılıqlı təsirindən istifadə etməklə hiss edilə bilər ki, bu da bobinin empedansına təsir edir. Obyekt bobinə yaxınlaşdıqca burulğan cərəyanı itkiləri artır və salınan gərginlik kiçilir (Şəkil 2). Salınım gərginliyi düzəldilir və xəttin çıxış xəttinə uyğun bir dövrə xətti çıxarmaq üçün obyekt tərəfindən işlənir.
Burulğan cərəyanı cihazları adətən yaxınlıq sensorları kimi istifadə olunan möhkəm, təmassız cihazlardır. Onlar hərtərəflidir və obyektə olan nisbi məsafəni təyin edə bilir, lakin obyektə olan istiqaməti və ya mütləq məsafəni deyil.
Adından da göründüyü kimi, tutumlu mövqe sensorları hiss edilən obyektin mövqeyini müəyyən etmək üçün tutumdakı dəyişiklikləri ölçür. Bu təmassız sensorlar xətti və ya fırlanma vəziyyətini ölçmək üçün istifadə edilə bilər. Onlar dielektrik materialla ayrılmış iki lövhədən ibarətdir və obyektin mövqeyini aşkar etmək üçün iki üsuldan birini istifadə edirlər:
Dielektrik keçiriciliyin dəyişməsinə səbəb olmaq üçün mövqeyi aşkar edilməli olan obyekt dielektrik materiala yapışdırılır. Dielektrik material hərəkət etdikcə, kondansatörün effektiv dielektrik keçiriciliyi dielektrik materialın sahəsi ilə havanın dielektrik davamlılığının birləşməsinə görə dəyişir. daha uzağa, tutumun dəyişməsi isə nisbi mövqeyi müəyyən etmək üçün istifadə olunur.
Kapasitiv sensorlar obyektlərin yerdəyişməsini, məsafəsini, mövqeyini və qalınlığını ölçə bilər. Yüksək siqnal dayanıqlığı və ayırdetmə qabiliyyətinə görə, tutumlu yerdəyişmə sensorları laboratoriya və sənaye mühitlərində istifadə olunur. Məsələn, kapasitiv sensorlar plyonka qalınlığını və avtomatlaşdırılmış proseslərdə yapışan tətbiqləri ölçmək üçün istifadə olunur. Sənaye maşınlarında, yerdəyişmə və alət mövqeyini izləmək üçün istifadə olunur.
Maqnitostriksiya ferromaqnit materialların bir xüsusiyyətidir ki, bu da maqnit sahəsi tətbiq edildikdə materialın ölçüsünü və ya formasını dəyişməyə səbəb olur. Maqnitostriktiv mövqe sensorunda ölçülən obyektə hərəkətli mövqeli maqnit bağlanır. O, cərəyan impulslarını daşıyan naqillərdən ibarət dalğa ötürücüsündən ibarətdir, dalğa ötürücüsünün sonunda yerləşən sensora qoşulur (W, dalğanın aşağı endirilməsi). maqnit sahəsi daimi maqnitin eksenel maqnit sahəsi ilə qarşılıqlı əlaqədə olan naqildə (silindr porşenindəki maqnit, Şəkil 3a) yaradılır. Sahənin qarşılıqlı təsiri naqili gərginləşdirən, dalğa bələdçisi boyunca yayılan və dalğanın sonunda akustik impuls yaradan burulma (Wiedemann effekti) nəticəsində yaranır. cari nəbzin başlaması və akustik nəbzin aşkarlanması arasında keçən vaxtın ölçülməsi, mövqe maqnitinin nisbi mövqeyi və buna görə də obyekt ölçülə bilər (Şəkil 3c).
Maqnitostriktiv mövqe sensorları xətti mövqeyi aşkar etmək üçün istifadə edilən təmassız sensorlardır. Dalğa bələdçiləri tez-tez paslanmayan polad və ya alüminium borularda yerləşdirilir və bu sensorların çirkli və ya yaş mühitlərdə istifadəsinə imkan verir.
Nazik, düz keçirici maqnit sahəsinə yerləşdirildikdə, axan hər hansı cərəyan keçiricinin bir tərəfində yığılmağa meylli olur və bu, Hall gərginliyi adlanan potensial fərq yaradır. Keçiricidəki cərəyan sabitdirsə, Hall gərginliyinin böyüklüyü maqnit sahəsinin gücünü əks etdirəcəkdir. Hall-effekt mövqeyi sensorunda obyekt maqnit yerində hərəkət edən maqnit valları ilə birləşir. Hall elementinə nisbətən dəyişikliklər, Hall gərginliyinin dəyişməsi ilə nəticələnir. Hall gərginliyinin ölçülməsi ilə obyektin mövqeyi müəyyən edilə bilər. Üç ölçülü mövqe təyin edə bilən xüsusi Hall effektli mövqe sensorları mövcuddur (Şəkil 4). Hall effektli mövqe sensorları yüksək etibarlılıq və sürətli algılama təmin edən təmassız cihazlardır.
Fiber optik sensorların iki əsas növü vardır. Daxili fiber optik sensorlarda lif sensor element kimi istifadə olunur. Xarici fiber optik sensorlarda siqnalın emal üçün uzaq elektronikaya ötürülməsi üçün fiber optik başqa sensor texnologiyası ilə birləşdirilir. Daxili lif mövqeyinin ölçülməsi halında optik zaman domeninin reflometri kimi bir cihaz dalğanın dəyişmə müddətini təyin etmək üçün alətdən istifadə etməklə istifadə edilə bilər. optik tezlik domen reflektometri. Fiber optik sensorlar elektromaqnit müdaxiləsinə qarşı immunitetlidir, yüksək temperaturda işləmək üçün dizayn edilə bilər və qeyri-keçiricidir, buna görə də yüksək təzyiq və ya yanan materialların yaxınlığında istifadə edilə bilər.
Fiber Bragg grating (FBG) texnologiyasına əsaslanan başqa bir fiber-optik zondlama da mövqenin ölçülməsi üçün istifadə edilə bilər. FBG geniş spektrli işıqla işıqlandırıldıqda Bragg dalğa uzunluğunda (λB) mərkəzləşdirilmiş işığın kiçik bir hissəsini əks etdirən çentik filtri rolunu oynayır. O, mikrostrukturlarla hazırlanmışdır, lifin nüvəsinə həkk olunmuş müxtəlif parametrlər, məsələn, FB temperatur ölçüləri istifadə edilə bilər. gərginlik, təzyiq, əyilmə, yerdəyişmə, sürətlənmə və yük.
Optik enkoderlər kimi də tanınan iki növ optik mövqe sensoru var. Bir halda işıq sensorun digər ucundakı qəbulediciyə göndərilir. İkinci növdə buraxılan işıq siqnalı monitorinq edilən obyekt tərəfindən əks etdirilir və işıq mənbəyinə qaytarılır. Sensor dizaynından asılı olaraq işığın xüsusiyyətlərində dəyişikliklər, məsələn, dalğa uzunluğu, intensivlik, faza və ya obyektin qütbləşmə mövqeyini təyin etmək üçün istifadə olunur. sensorlar xətti və fırlanan hərəkət üçün mövcuddur. Bu sensorlar üç əsas kateqoriyaya bölünür; transmissiv optik kodlayıcılar, əks etdirən optik kodlayıcılar və interferometrik optik kodlayıcılar.
Ultrasəs mövqe sensorları yüksək tezlikli ultrasəs dalğaları yaymaq üçün pyezoelektrik kristal çeviricilərdən istifadə edir. Sensor əks olunan səsi ölçür. Ultrasəs sensorları sadə yaxınlıq sensorları kimi istifadə edilə bilər və ya daha mürəkkəb dizaynlar müxtəlif məlumatlar təqdim edə bilər. vibrasiyaya, ətraf səs-küyünə, infraqırmızı radiasiyaya və elektromaqnit müdaxiləsinə davamlıdır. Ultrasəs mövqe sensorlarından istifadə edilən tətbiqlərə misal olaraq maye səviyyəsinin aşkarlanması, obyektlərin yüksək sürətli sayılması, robot naviqasiya sistemləri və avtomobilin sensoru daxildir. Tipik bir avtomobil ultrasəs sensoru plastik korpusdan, pyezoelektrik sensordan və əlavə elektron nəzarət diapazonu olan mikrokontrolördən ibarətdir. siqnalları ötürmək, qəbul etmək və emal etmək üçün (Şəkil 5).
Mövqe sensorları obyektlərin mütləq və ya nisbi xətti, fırlanma və bucaq hərəkətini ölçə bilər. Mövqe sensorları aktuatorlar və ya mühərriklər kimi cihazların hərəkətini ölçə bilər. Onlar həmçinin robotlar və avtomobillər kimi mobil platformalarda da istifadə olunur. Ətraf mühitə davamlılıq, qiymət, dəqiqlik, təkrarlanma və digər atributların müxtəlif kombinasiyası ilə mövqe sensorlarında müxtəlif texnologiyalar istifadə olunur.
3D Maqnit Mövqe Sensorları, Allegro Mikrosistemləri Avtonom Avtomobillər üçün Ultrasəs Sensorlarının Təhlükəsizliyinin Təhlili və Artırılması, IEEE Əşyaların İnterneti Jurnalı Mövqe sensorunu necə seçmək olar, Kembric İnteqrasiya SxemləriMövqe sensoru növləri, Ixthus Instrumentation İnduktiv mövqe sensorları nədir?, Açar mövqe sensorları nədir? AMETEK
Dizayn Dünyasının ən son buraxılışlarına və istifadəsi asan, yüksək keyfiyyətli formatda nəzərdən keçirin. Aparıcı dizayn mühəndisliyi jurnalı ilə bu gün redaktə edin, paylaşın və endirin.
Mikrokontrollerlər, DSP, şəbəkə, analoq və rəqəmsal dizayn, RF, elektrik elektronikası, PCB marşrutlaşdırma və s. əhatə edən dünyanın ən yaxşı problem həll edən EE forumu
Müəlliflik hüququ © 2022 WTWH Media LLC.bütün hüquqlar qorunur. Bu saytdakı material WTWH Media Məxfilik Siyasətinin əvvəlcədən yazılı icazəsi olmadan çoxaldıla, yayıla, ötürülə, yaddaşda saxlanıla və ya başqa şəkildə istifadə edilə bilməz | Reklam | Haqqımızda