Eraikuntza-kate robotikoetatik hornikuntza-katearen eragiketetan uhal garraiatzaileetaraino, haize-sorgailuen dorreen eraldaketara arte, posizioaren sentsazioa funtzio kritikoa da aplikazio ugaritan. Forma asko izan ditzake, linealak, birakaria, angeluarrak, absolutuak, inkrementalak, kontaktu gabekoak eta ukipenik gabeko sentsoreak barne. , Hall efektua, zuntz optikoa, optikoa eta ultrasoinua.
Ohiko galdera honek posizioak hautemateko hainbat moduri buruzko sarrera labur bat eskaintzen du, eta, ondoren, diseinatzaileek posizioak hautemateko irtenbide bat ezartzerakoan aukera ditzaketen teknologia sorta berrikusten dute.
Posizio-sentsore potentziametrikoak erresistentzian oinarritutako gailuak dira, erresistentzia finkoko pista erresistentzia batekin konbinatzen duten objektuari zeinaren posizioa sumatu behar zaion garbigailu batekin. Objektuaren mugimenduak garbigailua mugitzen du pistan zehar. Objektuaren posizioa errailek eta xukagailuek osatutako tentsio-banatzaile sare bat erabiliz neurtzen da. errepikagarritasuna.
Posizio-sentsore induktiboek sentsore-bobinan eragindako eremu magnetikoaren propietateen aldaketak baliatzen dituzte.Haien arkitekturaren arabera, posizio linealak edo birakariak neur ditzakete. Transformadore Diferentzial Aldakorreko Lineal (LVDT) posizio-sentsoreek hiru bobina erabiltzen dituzte hodi huts baten inguruan bilduta;bobina primario bat eta bi bobina sekundario.Bobinak seriean konektatzen dira, eta bobina sekundarioaren fase-erlazioa 180°-ko desfasea da bobina primarioarekiko. Armadura izeneko nukleo ferromagnetiko bat hodiaren barruan jartzen da eta neurtzen ari den tokian objektuari konektatzen zaio. Bobina primarioari kitzikapen tentsio bat aplikatzen zaio eta koilen sekundarioaren arteko tentsioa induzitutako indar elektromagnetikoa (EMF) neurtzen da. armaduraren posizio erlatiboa eta zerri lotzen zaion zehaztu daiteke.Tentsio-diferentzial transformadore birakaria (RVDT) teknika bera erabiltzen du biraketa-posizioa jarraitzeko.LVDT eta RVDT sentsoreek zehaztasun, linealtasun, bereizmen eta sentsibilitate handia eskaintzen dituzte.Marruskadurarik gabekoak dira eta ingurune gogorretan erabiltzeko zigilatu daitezke.
Korronte elikagarrien posizio-sentsoreek objektu eroaleekin funtzionatzen dute. Korronte elikagarriak eremu magnetiko aldakor baten aurrean material eroaleetan gertatzen diren korronte induzituak dira. Korronte horiek begizta itxi batean isurtzen dute eta eremu magnetiko sekundario bat sortzen dute. Korronte alternoek bobinak eta linealizazio-zirkuituek osatzen dute. Korronte alternoak bobina dinamizatzen du. Korronte ertainek sortutako eremua, eta horrek bobinaren inpedantziari eragiten dio.Objektua bobinara hurbiltzen den heinean, korronte ertainen galerak areagotzen dira eta tentsio oszilatzailea txikiagoa da (2. irudia).Tentsio oszilatzailea zuzentzen eta prozesatzen da zirkuitu linealizatzaile baten bidez, objektuaren distantziaren proportzioan dagoen DC irteera lineal bat sortzeko.
Korronte tentsioko gailuak hurbiltasun sentsore gisa erabiltzen diren ukipenik gabeko gailu malkartsuak dira. Norabide orokoak dira eta objektuarekiko distantzia erlatiboa zehaztu dezakete, baina ez objektuarekiko norabidea edo distantzia absolutua.
Izenak dioen bezala, posizio-sentsore kapazitiboek kapazitate-aldaketak neurtzen dituzte, hautematen den objektuaren posizioa zehazteko. Ukipenik gabeko sentsore hauek posizio lineala edo birakaria neurtzeko erabil daitezke.Material dielektriko batek bereizitako bi plakaz osatuta daude eta bi metodo hauetako bat erabiltzen dute objektu baten posizioa detektatzeko:
Konstante dielektrikoaren aldaketa eragiteko, detektatu nahi den objektua material dielektrikoari lotzen zaio. Material dielektrikoa mugitzen den heinean, kondentsadorearen konstante dielektriko eraginkorra aldatzen da material dielektrikoaren eremuaren eta airearen konstante dielektrikoaren konbinazioaren ondorioz. Bestela, objektua kondentsadorearen plaketako batera konekta daiteke. posizioa.
Sentsore kapazitiboek objektuen desplazamendua, distantzia, posizioa eta lodiera neur ditzakete.Seinalearen egonkortasun eta bereizmen handia dela eta, desplazamendu-sentsore kapazitiboak erabiltzen dira laborategi eta industria-inguruneetan.Adibidez, sentsore kapazitiboak filmaren lodiera eta itsasgarrien aplikazioak neurtzeko erabiltzen dira prozesu automatizatuetan.Industria-makinetan, desplazamendua eta erremintaren posizioa kontrolatzeko erabiltzen dira.
Magnetostrikzioa material ferromagnetikoen propietate bat da, eta eremu magnetiko bat aplikatzean materiala bere tamaina edo forma aldatzea eragiten du. Posizio-sentsore magnetoestrictiboan, posizio-iman mugikor bat lotzen zaio neurtzen ari den objektuari. Korronte-pultsuak garraiatzen dituzten hariez osatutako uhin-gida batek osatzen du, uhin-gidaren amaieran kokatutako sentsore bati konektatuta (3. Irudia, sortzen den uhin-gidari bat sortzen den eremu magnetikoarekin elkarreragiten dagoenean). Iman iraunkorraren eremu magnetiko axiala (zilindro-pistoiko imana, 3a. Irudia). Eremu-interakzioa bihurritzearen ondorioz sortzen da (Wiedemann efektua), harila estutu egiten duena, uhin-gidan zehar hedatzen den pultsu akustiko bat sortuz eta uhin-gidaren amaierako sentsore batek detektatzen du (3b. irudia). Posizio-imanaren posizio erlatiboa eta, beraz, objektua neur daiteke (Irudia.3c).
Posizio-sentsore magnetoestrictiboak posizio lineala detektatzeko ukipenik gabeko sentsoreak dira. Uhin-gidak sarritan altzairu herdoilgaitzezko edo aluminiozko hodietan kokatzen dira, sentsore hauek ingurune zikin edo hezeetan erabiltzeko.
Eroale mehe eta lau bat eremu magnetiko batean jartzen denean, zirkulatzen duen edozein korronte eroalearen alde batean sortu ohi da, eta Hall tentsioa deritzon potentzial-diferentzia sortuz. Eroalearen korrontea konstantea bada, Hall tentsioaren magnitudeak eremu magnetikoaren indarra islatuko du. Hall efektuko posizio-sentsore batean, objektua objektu sentsorearen ardatzean kokatutako iman batera konektatzen da, objektuaren ardatzaren imanaren posizio erlatiboa aldatuz, Hallaren posizioa aldatzen du. Hall tentsioa neurtuz, objektu baten posizioa zehaztu daiteke. Hall efektuko posizio-sentsore espezializatuak daude, posizioa hiru dimentsiotan zehaztu dezaketenak (4. irudia). Hall-efektuko posizio-sentsoreak ukipenik gabeko gailuak dira, fidagarritasun handia eta sentsazio azkarra eskaintzen dutenak, eta tenperatura-tarte zabal batean funtzionatzen dutenak. Kontsumitzaileen, industriaren, automobilgintzako eta industriako hainbat aplikaziotan erabiltzen dira.
Oinarrizko bi zuntz optikoko sentsore mota daude. Berezko zuntz optikoko sentsoreetan, zuntza sentsore-elementu gisa erabiltzen da. Kanpoko zuntz optikoko sentsoreetan, zuntz optikoa beste sentsore-teknologia batekin konbinatzen da seinalea urrutiko elektronikara helarazteko prozesatzeko. Zuntz berezko posizioaren neurketen kasuan, denbora-domeinu optikoko gailu bat, adibidez, denbora-domeinu optikoko erreflektometroa denbora atzerapena kalkulatzeko tresna erabil daiteke. maiztasun optikoko domeinuko reflexometroa.Zuntz optikoko sentsoreak interferentzia elektromagnetikoen aurrean immuneak dira, tenperatura altuetan funtzionatzeko diseinatu daitezke eta ez-eroaleak dira, beraz, presio handiko edo material sukoietatik gertu erabil daitezke.
Zuntz optikoko Bragg sarearen (FBG) teknologian oinarritutako beste sentsazio bat ere erabil daiteke posizioa neurtzeko. FBG-ak koska-iragazki gisa jarduten du, Bragg-en uhin-luzeran (λB) zentratutako argiaren zati txiki bat islatzen duenean, espektro zabaleko argiz argiztatuta. mentua, azelerazioa eta karga.
Bi posizio optikoko sentsore mota daude, kodetzaile optiko gisa ere ezagutzen direnak. Kasu batean, argia sentsorearen beste muturrean dagoen hargailu batera bidaltzen da. Bigarren motan, igorritako argi-seinalea kontrolatutako objektuak islatzen du eta argi-iturburura itzultzen da. Sentsorearen diseinuaren arabera, argiaren propietateen aldaketak, hala nola, uhin-luzera, intentsitatea, fasea edo polarizazioa, objektuaren posizio linealean oinarritutako sentsoreak erabiltzen dira. ry motion.Sentsore hauek hiru kategoria nagusitan sartzen dira;kodetzaile optiko transmisiboak, kodetzaile optiko islatzaileak eta kodetzaile optiko interferometrikoak.
Ultrasoinu-sentsoreek kristal piezoelektriko transduktoreak erabiltzen dituzte maiztasun handiko ultrasoinu-uhinak igortzeko. Sentsoreak islatutako soinua neurtzen du. Ultrasoinu-sentsoreak hurbiltasun-sentsore soil gisa erabil daitezke, edo diseinu konplexuagoek informazio zabala eman dezakete. Ultrasoinu-sentsoreek hainbat material eta gainazaleko xede-objektuekin lan egiten dute, eta beste objektu txiki batzuk detektatu ditzakete. Erradiazioa eta interferentzia elektromagnetikoak.Kokapen-sentsore ultrasonikoak erabiltzen dituzten aplikazioen adibideak dira likido-maila detektatzea, objektuen abiadura handiko zenbaketa, nabigazio-sistema robotizatuak eta automozio-sentsoreak.Automobilgintzako ultrasoinu-sentsore tipikoa plastikozko karkasa bat, mintz gehigarri bat duen transduktore piezoelektriko bat eta zirkuitu elektronikoak eta mikrokontrolagailuak dituen zirkuitu inprimatu bat osatzen dute (seinalea transmititzeko eta prozesatzeko5).
Posizio-sentsoreek objektuen mugimendu lineala, biraketa- eta angeluar absolutua edo erlatiboa neur dezakete.Kokapen-sentsoreek gailuen mugimendua neur dezakete, hala nola eragingailuak edo motorrak.Plataforma mugikorretan ere erabiltzen dira, hala nola robotak eta autoak. Posizio-sentsoreetan hainbat teknologia erabiltzen dira ingurumenaren iraunkortasuna, kostua, zehaztasuna, errepikakortasuna eta beste ezaugarri batzuk dituzten hainbat konbinaziorekin.
3D Magnetic Position Sensors, Allegro MicrosystemsAnalysing and Enhancing the Security of Ultrasonic Sensors for Autonomous Vehicles, IEEE Internet of Things Journal Nola hautatu posizio-sentsore bat, Cambridge Integrated CircuitsPosizio-sentsore motak, Ixthus InstrumentationWhat da posizio-sentsore induktiboa?, Keyence Zer da Magnetostrictive Position Sensing, AMETEK?
Arakatu Design World-en azken aleak eta aurreko aleak erabiltzeko erraz eta kalitate handiko formatu batean. Editatu, partekatu eta deskargatu gaur diseinu-ingeniaritza aldizkari nagusiarekin.
Mikrokontrolagailuak, DSP, sareak, diseinu analogikoa eta digitala, RF, potentzia-elektronika, PCB bideratzea eta abar biltzen dituen arazoei aurre egiteko munduko EE fororik handiena.
Copyright © 2022 WTWH Media LLC.eskubide guztiak erreserbatuta. Gune honetako materiala ezin da erreproduzitu, banatu, transmititu, cachean gorde edo bestela erabili WTWH MediaPribatutasun Politikaren aldez aurretik idatzizko baimenik gabe |Publizitatea |Guri buruz