Frá vélfæradrifkeðjum til færibanda í rekstri birgðakeðju til sveiflu í vindmylluturnum, staðsetningarskynjun er mikilvæg aðgerð í fjölmörgum forritum. Hún getur verið á mörgum sviðum, þar á meðal línuleg, snúnings-, hyrndur, alger, stigvaxandi, snerti- og snertilaus skynjari. Sérhæfðir skynjarar hafa verið þróaðir í þrívíddarskynjara, sem geta ákvarðað stöður í þrívídd, víddartækni. dy straumur, rafrýmd, segulmagnaðir, Hall áhrif, ljósleiðara, sjón og ultrasonic.
Þessar algengar spurningar veita stutta kynningu á hinum ýmsu gerðum stöðuskynjunar, síðan er farið yfir ýmsa tækni sem hönnuðir geta valið úr þegar þeir innleiða stöðuskynjunarlausn.
Potentiometric staðsetningarnemar eru tæki sem byggja á viðnám sem sameina fasta viðnámsbraut og þurrku sem er fest við hlutinn sem þarf að skynja staðsetningu hans. Hreyfing hlutarins flytur þurrku eftir brautinni. Staðsetning hlutarins er mæld með því að nota spennuskil sem myndast af teinum og þurrkum til að mæla línulega eða snúningshreyfingu með fastri jafnstraumsspennu en eru yfirleitt með lága kostnaðarmælingu og endurtekningarnákvæmni1). .
Inductive stöðuskynjarar nýta breytingar á eiginleikum segulsviðsins sem framkallað er í skynjaraspólunni. Það fer eftir arkitektúr þeirra, þeir geta mælt línulegar eða snúningsstöður.Linear Variable Differential Transformer (LVDT) stöðuskynjarar nota þrjár spólur vafðar utan um hol rör;aðalspólu og tvær aukaspólur. Spólurnar eru raðtengdar og fasasamband aukaspólunnar er 180° úr fasa miðað við aðalspóluna. Járnsegulkjarni sem kallast armature er settur inni í rörinu og tengdur við hlutinn á þeim stað sem verið er að mæla. Örvunarspenna er sett á aðalspóluna og rafsegulkraftsmunur er framleiddur á milli rafsegulsviðsins (EMF). Hægt er að ákvarða hlutfallslega stöðu armaturesins og við hvað hann er festur.Snúningsspennumamisbreytir (RVDT) notar sömu tækni til að fylgjast með snúningsstöðu.LVDT og RVDT skynjarar bjóða upp á góða nákvæmni, línuleika, upplausn og mikið næmi.Þeir eru núningslausir og hægt að innsigla til notkunar í erfiðu umhverfi.
Hvirfilstraumsstöðuskynjarar vinna með leiðandi hluti. Hvirfilstraumar eru framkallaðir straumar sem verða í leiðandi efnum í viðurvist breytilegs segulsviðs. Þessir straumar flæða í lokaðri lykkju og mynda aukasegulsvið. Hvirfilstraumsnemar samanstanda af spólum og línuröðunarrásum. Riðstraumurinn virkar spóluna til að búa til frumsegulsviðið með því að nota frumsegulsviðið með því að nota millisegulsviðið eða hreyfa frumsegulsviðið frá samvirkni hans. aukasviðið sem framleitt er af hringstraumum, sem hefur áhrif á viðnám spólunnar.Þegar hluturinn kemst nær spólunni eykst hringstraumstapið og sveifluspennan minnkar (Mynd 2).Sveifluspennan er leiðrétt og unnin með línulegri hringrás til að framleiða línulegt DC úttak sem er í réttu hlutfalli við fjarlægð hlutarins.
Hringstraumstæki eru harðgerð, snertilaus tæki sem venjulega eru notuð sem nálægðarskynjarar. Þau eru allsráðandi og geta ákvarðað hlutfallslega fjarlægð frá hlutnum, en ekki stefnu eða algera fjarlægð til hlutarins.
Eins og nafnið gefur til kynna, mæla rafrýmd staðsetningarnemar breytingar á rafrýmd til að ákvarða staðsetningu hlutarins sem verið er að skynja. Þessa snertilausa skynjara er hægt að nota til að mæla línulega eða snúningsstöðu. Þeir samanstanda af tveimur plötum sem eru aðskildar með rafstýrðu efni og nota eina af tveimur aðferðum til að greina stöðu hlutar:
Til þess að valda breytingu á rafstuðlinum er hluturinn sem á að greina stöðuna festur við rafeindaefnið. Þegar rafstraumsefnið hreyfist breytist virkur rafstuðull þéttans vegna samsetningar flatarmáls rafefnisins og rafstuðuls loftsins. Að öðrum kosti er hægt að tengja hlutinn við eina af plötunum þétta breytist, í lok þéttisins, breytist þéttihluturinn langt, í lokinu. ance er notað til að ákvarða hlutfallslega stöðu.
Rafrýmd skynjarar geta mælt tilfærslu, fjarlægð, staðsetningu og þykkt hluta. Vegna mikils merkjastöðugleika og upplausnar eru rafrýmd tilfærsluskynjarar notaðir í rannsóknarstofu og iðnaðarumhverfi.Til dæmis eru rafrýmd skynjarar notaðir til að mæla filmuþykkt og límnotkun í sjálfvirkum ferlum.Í iðnaðarvélum eru þeir notaðir til að fylgjast með tilfærslu og verkfærastöðu.
Segulþrenging er eiginleiki járnsegulefna sem veldur því að efnið breytir stærð eða lögun þegar segulsviði er beitt. Í segulþrengjandi stöðuskynjara er hreyfanlegur stöðusegulbúnaður festur við hlutinn sem verið er að mæla. Hann samanstendur af bylgjuleiðara sem samanstendur af vírum sem bera straumpúlsa, tengdum við skynjara sem staðsettur er við enda bylgjuleiðarans (Mynd 3 púlssviðið er sendur straumur í bylgjuleiðaranum). vír sem hefur víxlverkun við axial segulsvið varanlegs segulsins (segullinn í strokkstimplinum, mynd 3a). Sviðsamspilið er af völdum snúninga (Wiedemann-áhrifið), sem þvingar vírinn, framleiðir hljóðpúls sem breiðist út meðfram bylgjuleiðaranum og er greindur af skynjara í lok bylgjuleiðarans 3b straumsins milli straums 3b straumsins (Figy meeas time). e og uppgötvun á hljóðpúls, hlutfallslega stöðu stöðu segulsins og þess vegna er hægt að mæla hlutinn (mynd.3c).
Magnetostrictive stöðuskynjarar eru snertilausir skynjarar sem notaðir eru til að greina línulega stöðu. Bylgjuleiðarar eru oft í ryðfríu stáli eða álrörum, sem gerir kleift að nota þessa skynjara í óhreinu eða blautu umhverfi.
Þegar þunnur, flatur leiðari er settur í segulsvið, hefur tilhneigingu til að safnast fyrir hvaða straumur sem flæðir á annarri hlið leiðarans, sem skapar hugsanlegan mun sem kallast Hall spenna. Ef straumurinn í leiðaranum er stöðugur mun stærð Hall spennunnar endurspegla styrk segulsviðsins. Í Hall-áhrif stöðuskynjara er hluturinn tengdur við segull sem er til húsa í segulskaftinu, breytist niðurstaðan á segulskaftinu í hlutnum í stað segulskaftsins. að breyta Hall-spennu.Með því að mæla Hall-spennuna er hægt að ákvarða staðsetningu hlutar.Það eru til sérhæfðir Hall-effekt stöðuskynjarar sem geta ákvarðað staðsetningu í þrívídd (Mynd 4). Hall-effect stöðuskynjarar eru snertilaus tæki sem veita mikla áreiðanleika og skjóta skynjun, og starfa á breitt hitastigssvið. Þeir eru notaðir í ýmsum neytenda-, lækninga- og bifreiðatækjum.
Það eru tvær grunngerðir ljósleiðaraskynjara. Í innri ljósleiðaraskynjara er trefjarinn notaður sem skynjunarþáttur. Í ytri ljósleiðaraskynjara eru ljósleiðarar sameinaðir annarri skynjaratækni til að miðla merkinu til fjarstýrðra rafeindatækni til vinnslu. Þegar um er að ræða staðsetningarmælingar á innri ljósleiðara er hægt að nota tæki eins og sjónrænt tímaléns endurspeglunarmæli til að ákvarða ljósleiðarmælinn til að stilla ljósleiðarann ​​og stilla ljósleiðarann. quency domain reflectometer.Ljósleiðarskynjarar eru ónæmar fyrir rafsegultruflunum, geta verið hannaðir til að starfa við háan hita og eru ekki leiðandi, svo hægt er að nota þá nálægt háþrýstingi eða eldfimum efnum.
Einnig er hægt að nota aðra ljósleiðaraskynjun sem byggir á Bragg grating (FBG) tækni sem er trefjar. Einnig er hægt að nota til staðsetningarmælinga. FBG virkar sem hak sía, sem endurspeglar lítið brot af ljósinu sem miðast við Bragg bylgjulengdina (λB) þegar það er lýst upp með breiðvirku ljósi. Hann er framleiddur með örbyggingum sem eru ætar inn í trefjakjarnann, til að mæla hitastig, hitastig, hægt að nota til að mæla hitastig, til að stilla. ment, hröðun og álag.
Það eru tvenns konar ljósstöðuskynjarar, einnig þekktir sem sjónkóðarar. Í einu tilviki er ljós sent til móttakara á hinum enda skynjarans. Í annarri gerðinni endurkastast ljósmerkið sem er frá vöktuðum hlut og skilar sér til ljósgjafans. Það fer eftir hönnun skynjara, breytingar á ljóseiginleikum, svo sem bylgjulengd, styrkleika, fasa- eða skautunarstaðsetningu, eru notaðar til að nota til að stilla stöðu skynjara eða pólunarkóða. og snúningshreyfing.Þessir skynjarar falla í þrjá meginflokka;ljósleiðandi kóðunartæki, endurskinsljóskóðarar og víxlfræðilegir ljóskóðarar.
Úthljóðsstöðuskynjarar nota piezoelectric kristalskynjara til að gefa frá sér hátíðni úthljóðsbylgjur. Skynjarinn mælir endurkastað hljóð. Hægt er að nota úthljóðsskynjara sem einfalda nálægðarskynjara eða flóknari hönnun getur veitt margvíslegar upplýsingar. Úthljóðstöðuskynjarar vinna með markhlutum af ýmsum efnum og yfirborðsstöðueiginleikum, og geta greint titringsfjarlægðarviðnám en margar gerðir af titringsskynjara. , umhverfishljóð, innrauða geislun og rafsegultruflanir. Dæmi um forrit sem nota úthljóðsstöðuskynjara eru vökvastigsskynjun, háhraðatalning á hlutum, vélfæraleiðsögukerfi og bílaskynjun. Dæmigerður úthljóðsnemi fyrir bíla samanstendur af plasthúsi, piezoelectric transducer með aukinni prenthringrás og rafrásarhimnu, með rafrænum hringrásarhimnu og rafrásarhimnu, endurvarpa merki (mynd 5).
Staðsetningarskynjarar geta mælt algera eða hlutfallslega línulega, snúnings- og hornhreyfingu hluta. Staðsetningarnemar geta mælt hreyfingu tækja eins og stýrisbúnaðar eða mótora. Þeir eru einnig notaðir í farsímakerfi eins og vélmenni og bíla. Margvísleg tækni er notuð í staðsetningarskynjara með ýmsum samsetningum umhverfisþols, kostnaðar, nákvæmni, endurtekningarhæfni og annarra eiginleika.
Þrívíddar segulstöðuskynjarar, Allegro örkerfi Greining og aukið öryggi úthljóðsskynjara fyrir sjálfstýrð ökutæki, IEEE Internet of Things Journal Hvernig á að velja stöðuskynjara, Cambridge Integrated Circuits Stöðunarskynjaragerðir, Ixthus InstrumentationHvað er inductive stöðuskynjari?, Lykill Hvað er Sennetostrictive Position?
Skoðaðu nýjustu tölublöðin af Design World og fyrri tölublöðum á auðnotuðu, hágæða sniði. Breyttu, deildu og halaðu niður í dag með leiðandi tímariti um hönnunarverkfræði.
Besti vandamálalausn EE vettvangur heimsins sem fjallar um örstýringar, DSP, netkerfi, hliðræna og stafræna hönnun, RF, rafeindatækni, PCB leið og fleira
Höfundarréttur © 2022 WTWH Media LLC.allur réttur áskilinn.Efni á þessari síðu má ekki afrita, dreifa, senda, vista í skyndiminni eða nota á annan hátt nema með skriflegu leyfi WTWH MediaPersónuverndarstefnu |Auglýsingar |Um okkur