O gadwyni gyrru robotig i wregysau cludo mewn gweithrediadau cadwyn gyflenwi i ddylanwad tyrau tyrbinau gwynt, synhwyro sefyllfa yn swyddogaeth hanfodol mewn ystod eang o applications.It gall fod ar sawl ffurf, gan gynnwys llinellol, cylchdro, onglog, absoliwt, cynyddrannol, synwyryddion cyswllt a digyswllt.Specialized sensors wedi cael eu datblygu sy'n gallu pennu sefyllfa bresennol mewn tri dimensiwn, technolegau esensitif cerrynt eiledol, magnetig pwerus, esensitif mewn tri dimensiwn. , Effaith Neuadd, ffibr optig, optegol a ultrasonic.
Mae'r Cwestiynau Cyffredin hwn yn rhoi cyflwyniad byr i'r gwahanol fathau o synhwyro safle, yna'n adolygu ystod o dechnolegau y gall dylunwyr ddewis ohonynt wrth weithredu datrysiad synhwyro safle.
Mae synwyryddion safle potentiometrig yn ddyfeisiadau sy'n seiliedig ar wrthiant sy'n cyfuno trac gwrthiannol sefydlog gyda sychwr sydd ynghlwm wrth y gwrthrych y mae angen ei leoli ar y gwrthrych. Mae symudiad y gwrthrych yn symud y sychwr ar hyd lleoliad trac. Mae'r gwrthrych yn cael ei fesur trwy ddefnyddio rhwydwaith rhannwr foltedd a ffurfiwyd gan reiliau a sychwyr i fesur mudiant llinol neu gylchdro gyda foltedd DC sefydlog (Ffigur 1). Yn gyffredinol, mae'r synwyryddion yn isel eu cost a'u hailadrodd (Ffigur 1).
Mae synwyryddion sefyllfa anwythol yn defnyddio newidiadau ym mhhriodweddau'r maes magnetig a achosir yn y coil synhwyrydd. Yn dibynnu ar eu pensaernïaeth, gallant fesur sefyllfa llinol neu gylchdro.Llinar Trawsnewidydd Gwahaniaethol Amrywiol (LVDT) synwyryddion sefyllfa defnyddio tri coiliau lapio o amgylch tiwb gwag;coil cynradd a dwy coils.The coiliau uwchradd yn cael eu cysylltu mewn cyfres, ac mae'r berthynas cam y coil eilaidd yn 180 ° allan o'r cyfnod mewn perthynas â'r coil cynradd.A craidd ferromagnetic o'r enw y armature yn cael ei osod y tu mewn i'r tiwb ac yn gysylltiedig â'r gwrthrych yn y lleoliad yn cael ei fesur. ynghlwm wrth gall fod yn decided.A cylchdroi newidydd gwahaniaethol foltedd (RVDT) yn defnyddio'r un dechneg i olrhain position.LVDT cylchdroi a synwyryddion RVDT yn cynnig cywirdeb da, llinoledd, penderfyniad a sensitifrwydd uchel. Maent yn frictionless a gellir eu selio i'w defnyddio mewn amgylcheddau llym.
Synwyryddion sefyllfa gyfredol Eddy yn gweithio gyda gwrthrychau dargludol. Mae cerrynt eiledol yn ceryntau anwythol sy'n digwydd mewn deunyddiau dargludol ym mhresenoldeb maes magnetig newidiol. yn effeithio ar rwystriant y coil.Wrth i'r gwrthrych ddod yn nes at y coil, mae'r colledion cerrynt eddy yn cynyddu ac mae'r foltedd oscillaidd yn dod yn llai (Ffigur 2).
Mae dyfeisiau cerrynt Eddy yn ddyfeisiadau garw, digyswllt a ddefnyddir yn nodweddiadol fel synwyryddion agosrwydd. Maent yn omnidirectional a gallant bennu'r pellter cymharol i'r gwrthrych, ond nid y cyfeiriad na'r pellter absoliwt i'r gwrthrych.
Fel y mae'r enw'n awgrymu, mae synwyryddion safle capacitive yn mesur newidiadau mewn cynhwysedd i benderfynu ar leoliad y gwrthrych sy'n cael ei synhwyro.Gellir defnyddio'r synwyryddion digyswllt hyn i fesur lleoliad llinellol neu gylchdro. Maent yn cynnwys dau blât wedi'u gwahanu gan ddeunydd deuelectrig ac yn defnyddio un o ddau ddull i ganfod lleoliad gwrthrych:
Er mwyn achosi newid yn y cysonyn deuelectrig, y gwrthrych y mae ei safle i'w ganfod yn cael ei atodi i'r deunydd dielectric.As y deunydd deuelectrig yn symud, cyson dielectrig effeithiol y newidiadau cynhwysydd oherwydd y cyfuniad o arwynebedd y deunydd dielectric a cyson dielectrig o air.Alternatively, gall y gwrthrych fod yn gysylltiedig ag un o'r platiau capacitor.As y cynhwysydd, mae'r newid yn y cynhwysydd a'r lleoliad yn pennu agosach, yn symud ymlaen yn gymharol i'r cynhwysydd, neu leoliad y cynhwysydd a ddefnyddir yn agosach. .
Gall synwyryddion capacitive fesur dadleoliad, pellter, safle a thrwch gwrthrychau.
Magnetostriction yn eiddo o ddeunyddiau ferromagnetic sy'n achosi i'r deunydd i newid ei faint neu siâp pan maes magnetig yn application.In synhwyrydd sefyllfa magnetostrictive, mae magned sefyllfa symudol ynghlwm wrth y gwrthrych yn cael ei measure.It yn cynnwys waveguide cynnwys gwifrau sy'n cario corbys presennol, sy'n gysylltiedig â synhwyrydd lleoli ar ddiwedd y waveguide (Ffigur 3).Pan anfonir gwifren i lawr y pwls presennol sy'n rhyngweithio â'r maes Ffigur 3). maes magnetig xial y magnet parhaol (y magnet yn y piston silindr, Ffigur 3a). Mae'r rhyngweithiad maes yn cael ei achosi gan droelli (effaith Wiedemann), sy'n straenio'r wifren, gan gynhyrchu pwls acwstig sy'n lluosogi ar hyd y waveguide ac yn cael ei ganfod gan synhwyrydd ar ddiwedd y waveguide (Ffig. 3b). Trwy fesur yr amser sydd wedi mynd heibio rhwng y sefyllfa pwls a chychwyniad y sefyllfa gyfredol a chanfod curiad y galon. magnet ac felly gellir mesur y gwrthrych (Ffig.3c).
Synwyryddion di-gyswllt yw synwyryddion safle magnetostritrig a ddefnyddir i ganfod lleoliad llinol. Mae Waveguides yn aml wedi'u lleoli mewn tiwbiau dur di-staen neu alwminiwm, gan alluogi'r synwyryddion hyn i gael eu defnyddio mewn amgylcheddau budr neu wlyb.
Pan fydd dargludydd tenau, gwastad yn cael ei roi mewn maes magnetig, mae unrhyw cerrynt sy'n llifo yn tueddu i gronni ar un ochr i'r dargludydd, gan greu gwahaniaeth posibl o'r enw foltedd Hall.If y cerrynt yn y dargludydd yn gyson, bydd maint y foltedd Neuadd adlewyrchu cryfder y maes magnetig. Mewn synhwyrydd sefyllfa Neuadd-effaith, mae'r gwrthrych yn gysylltiedig â magnet wedi'i leoli yn y siafft synhwyrydd, mae'r sefyllfa'n newid y gwrthrych yn symud Hall. Foltedd Neuadd, gall y lleoliad gwrthrych yn cael ei benderfynu.Mae synwyryddion lleoliad Neuadd-effaith arbenigol sy'n gallu pennu sefyllfa mewn tri dimensiwn (Ffigur 4). Synwyryddion lleoliad Neuadd-effaith yn dyfeisiau digyswllt sy'n darparu dibynadwyedd uchel a synhwyro cyflym, ac yn gweithredu dros ystod tymheredd eang. Defnyddir y rhain mewn amrywiaeth o ddefnyddiau defnyddwyr, diwydiannol, modurol a meddygol.
Mae dau fath sylfaenol o ffibr optig sensors.In synwyryddion ffibr optig cynhenid, mae'r ffibr yn cael ei ddefnyddio fel yr element.In synhwyro synwyryddion allanol ffibr optig, opteg ffibr yn cael eu cyfuno â thechnoleg synhwyrydd arall i drosglwyddo'r signal i electroneg o bell ar gyfer processing.In achos mesuriadau sefyllfa ffibr cynhenid, dyfais fel amser optegol parth amser reflectometer gellir ei ddefnyddio i benderfynu ar yr amserydd amserydd amserydd optegol gellir defnyddio'r offer a gyfrifir shiftometer. mae synwyryddion optig yn imiwn i ymyrraeth electromagnetig, gellir eu dylunio i weithredu ar dymheredd uchel, ac nid ydynt yn ddargludol, felly gellir eu defnyddio ger gwasgedd uchel neu ddeunyddiau fflamadwy.
Gellir defnyddio synhwyro ffibr-optig arall yn seiliedig ar dechnoleg gratio bragg ffibr (FBG) hefyd ar gyfer mesur safle. Mae'r FBG yn gweithredu fel hidlydd rhicyn, gan adlewyrchu ffracsiwn bach o'r golau wedi'i ganoli ar y donfedd bragg (λb) wrth ei oleuo, mae straen yn cael ei ddefnyddio, mae golau microstrwm yn cael ei ddefnyddio â microstrwythurau. ilt, dadleoli, cyflymu a llwyth.
Mae dau fath o synwyryddion sefyllfa optegol, adwaenir hefyd fel encoders.In optegol un achos, golau yn cael ei anfon at dderbynnydd ar ben arall y sensor.In yr ail fath, y signal golau a allyrrir yn cael ei adlewyrchu gan y gwrthrych monitro a'i ddychwelyd i'r golau source.Depending ar y cynllun synhwyrydd, newidiadau mewn eiddo golau, megis tonfedd, dwyster, cyfnod neu polareiddio, yn cael eu defnyddio i benderfynu ar y sefyllfa optegol-synhwyrydd-synhwyrydd ar gael. mae synwyryddion yn perthyn i dri phrif gategori;amgodyddion optegol trosglwyddol, amgodyddion optegol adlewyrchol, ac amgodyddion optegol rhyngferometrig.
Synwyryddion sefyllfa ultrasonic yn defnyddio transducers grisial piezoelectric i allyrru amledd uchel synhwyrydd waves.The ultrasonic mesurau gall y synwyryddion sound.Ultrasonic adlewyrchiedig yn cael ei ddefnyddio fel synwyryddion agosrwydd syml, neu gall dyluniadau mwy cymhleth yn amrywio synwyryddion sefyllfa information.Ultrasonic yn gweithio gyda gwrthrychau targed o amrywiaeth o ddeunyddiau a nodweddion wyneb, a gall ganfod gwrthrychau bach ar bellteroedd mwy na llawer o fathau eraill o ymbelydredd synau gwrthsefyll a seiniau.frared, sy'n gallu gwrthsefyll ymbelydredd, mae'r mathau eraill o ymbelydredd yn gallu gwrthsefyll seiniau.frared a dirgrynol. Mae enghreifftiau o geisiadau sy'n defnyddio synwyryddion sefyllfa ultrasonic yn cynnwys canfod lefel hylif, cyfrif cyflym o wrthrychau, systemau llywio robotig, a sensing.A modurol synhwyrydd ultrasonic modurol nodweddiadol yn cynnwys tai plastig, transducer piezoelectrig gyda philen ychwanegol, a bwrdd cylched printiedig gyda chylchedau electronig a microcontrollers ar gyfer trosglwyddo, derbyn, a phrosesu signalau (Ffigur 5).
Gall synwyryddion sefyllfa fesur symudiad llinellol absoliwt neu gymharol, cylchdro ac onglog o synwyryddion objects.Position yn gallu mesur symudiad dyfeisiau megis actuators neu motors.They hefyd yn cael eu defnyddio mewn llwyfannau symudol megis robotiaid a cars.A amrywiaeth o dechnolegau yn cael eu defnyddio mewn synwyryddion sefyllfa gyda chyfuniadau amrywiol o gwydnwch amgylcheddol, cost, cywirdeb, ailadrodd, a phriodoleddau eraill.
Synwyryddion Safle Magnetig 3D, Allegro MicrosystemsDadansoddi a Gwella Diogelwch Synwyryddion Ultrasonic ar gyfer Cerbydau Ymreolaethol, IEEE Internet of Things Journal Sut i ddewis synhwyrydd sefyllfa, Cambridge Integrated CircuitsPosition mathau o synhwyrydd, Ixthus InstrumentationBeth yw synhwyrydd sefyllfa anwythol?, Allwedd Beth yw Synhwyrydd Safle Magnetostricing, Magnetostricing?
Porwch y rhifynnau diweddaraf o Design World ac ôl-rifynnau mewn fformat hawdd ei ddefnyddio, o ansawdd uchel.Edit, rhannu a lawrlwytho heddiw gyda'r cylchgrawn dylunio peirianneg blaenllaw.
Fforwm datrys problemau gorau'r byd EE sy'n cwmpasu microreolyddion, DSP, rhwydweithio, dylunio analog a digidol, RF, electroneg pŵer, llwybro PCB, a mwy
Hawlfraint © 2022 WTWH Media LLC.cedwir pob hawl.Ni chaniateir atgynhyrchu, dosbarthu, trosglwyddo, storio na defnyddio'r deunydd ar y wefan hon fel arall heb ganiatâd ysgrifenedig ymlaen llaw gan WTWH MediaPrivacy Policy |Hysbysebu |Amdanom ni