დაწყებული რობოტული წამყვანი ჯაჭვებით დაწყებული კონვეიერებით დაწყებული მიწოდების ჯაჭვის ოპერაციებამდე, ქარის ტურბინის კოშკების რხევამდე, პოზიციის ზონდირება კრიტიკული ფუნქციაა აპლიკაციების ფართო სპექტრში. მას შეუძლია მიიღოს მრავალი ფორმა, მათ შორის წრფივი, მბრუნავი, კუთხური, აბსოლუტური, ინკრემენტული, კონტაქტური და უკონტაქტო სენსორები. განვითარებულია სპეციალიზებული განზომილების სენსორები. მორევის დენი, capacitive, magnetostrictive, ჰოლის ეფექტი, ბოჭკოვანი, ოპტიკური და ულტრაბგერითი.
ეს ხშირად დასმული კითხვები იძლევა მოკლე შესავალს პოზიციის ზონდირების სხვადასხვა ფორმებზე, შემდეგ განიხილავს ტექნოლოგიების სპექტრს, რომელთაგანაც დიზაინერებს შეუძლიათ აირჩიონ პოზიციის ზონდირების გადაწყვეტის განხორციელებისას.
პოტენციომეტრიული პოზიციის სენსორები არის წინააღმდეგობაზე დაფუძნებული მოწყობილობები, რომლებიც აერთიანებს ფიქსირებულ რეზისტენტულ ლიანდაგს ობიექტზე დამაგრებულ საწმენდთან, რომლის პოზიციის დადგენა საჭიროა. ობიექტის მოძრაობა მოძრაობს საწმენდს ლიანდაგზე. ობიექტის პოზიცია იზომება ძაბვის გამყოფი ქსელის გამოყენებით, რომელიც წარმოიქმნება რელსებითა და საწმენდებით, ხაზოვანი ან ბრუნვითი მოძრაობის გაზომვის მიზნით. მათ აქვთ დაბალი სიზუსტე და განმეორებადობა.
ინდუქციური პოზიციის სენსორები იყენებენ ცვლილებებს მაგნიტური ველის თვისებებში, რომლებიც გამოწვეულია სენსორის ხვეულში. მათი არქიტექტურიდან გამომდინარე, მათ შეუძლიათ გაზომონ წრფივი ან ბრუნვის პოზიციები. ხაზოვანი ცვლადი დიფერენციალური ტრანსფორმატორის (LVDT) პოზიციის სენსორები იყენებენ სამ ხვეულს, რომლებიც შემოხვეულია ღრუ მილის გარშემო;პირველადი ხვეული და ორი მეორადი ხვეული. კოჭები დაკავშირებულია სერიულად, ხოლო მეორადი ხვეულის ფაზური კავშირი არის 180° ფაზური კავშირი პირველადი კოჭის მიმართ. ფერომაგნიტური ბირთვი, რომელსაც ეწოდება არმატურა, მოთავსებულია მილის შიგნით და უკავშირდება ობიექტს გაზომვის ადგილას. აგზნების ძაბვა გამოიყენება პირველად მაგნიტურ კოჭზე და EMB. შეიძლება განისაზღვროს ძაბვის სხვაობა მეორად კოჭებს შორის, არმატურის ფარდობითი პოზიცია და რაზე არის მიმაგრებული. მბრუნავი ძაბვის დიფერენციალური ტრანსფორმატორი (RVDT) იყენებს იმავე ტექნიკას მბრუნავი პოზიციის დასაკვირვებლად. LVDT და RVDT სენსორები გვთავაზობენ კარგ სიზუსტეს, წრფივობას, გარჩევადობას და მაღალ მგრძნობელობას.
მორევის დენის პოზიციის სენსორები მუშაობენ გამტარ ობიექტებთან. მორევის დენები არის ინდუცირებული დენები, რომლებიც წარმოიქმნება გამტარ მასალებში ცვალებადი მაგნიტური ველის თანდასწრებით. ეს დენები მიედინება დახურულ ციკლში და წარმოქმნის მეორად მაგნიტურ ველს. მორევის სენსორები შედგება კოჭებისა და ხაზოვანი სქემებისგან. ალტერნატიული დენი აძლიერებს კოჭს, რათა შექმნას მისი ძირითადი მაგნიტური ველი. მორევის დენებისაგან წარმოქმნილი მეორადი ველის მოქმედება, რომელიც გავლენას ახდენს კოჭის წინაღობაზე. რაც უფრო უახლოვდება ობიექტი კოჭს, იზრდება მორევის დენის დანაკარგები და რხევითი ძაბვა მცირდება (სურათი 2). რხევადი ძაბვა სწორდება და მუშავდება ხაზოვანი სქემით, რათა გამოიტანოს წრფივი D დისტანცია ობიექტის პროპორციულ DC-მდე.
მორევის დენის მოწყობილობები უხეში, არაკონტაქტური მოწყობილობებია, როგორც წესი, გამოიყენება როგორც სიახლოვის სენსორები. ისინი არიან omnidirectional და შეუძლიათ განსაზღვრონ ფარდობითი მანძილი ობიექტამდე, მაგრამ არა მიმართულება ან აბსოლუტური მანძილი ობიექტამდე.
როგორც სახელი გვთავაზობს, ტევადობის პოზიციის სენსორები ზომავენ ტევადობის ცვლილებას, რათა დადგინდეს გრძნობადი ობიექტის პოზიცია. ეს უკონტაქტო სენსორები შეიძლება გამოყენებულ იქნას წრფივი ან ბრუნვითი პოზიციის გასაზომად. ისინი შედგება ორი ფირფიტისგან, რომლებიც გამოყოფილია დიელექტრიკული მასალით და იყენებენ ორ მეთოდს ობიექტის პოზიციის დასადგენად:
დიელექტრიკული მუდმივის ცვლილების გამოწვევის მიზნით, ობიექტი, რომლის პოზიციის აღმოჩენაც უნდა მოხდეს, მიმაგრებულია დიელექტრიკულ მასალაზე. დიელექტრიკული მასალის გადაადგილებისას, კონდენსატორის ეფექტური დიელექტრიკული მუდმივი იცვლება დიელექტრიკული მასალის ფართობისა და ჰაერის დიელექტრიკული მუდმივის კომბინაციის გამო. , და ტევადობის ცვლილება გამოიყენება ფარდობითი პოზიციის დასადგენად.
ტევადობის სენსორებს შეუძლიათ გაზომონ ობიექტების გადაადგილება, მანძილი, პოზიცია და სისქე. მათი მაღალი სიგნალის სტაბილურობისა და გარჩევადობის გამო, ტევადი გადაადგილების სენსორები გამოიყენება ლაბორატორიულ და სამრეწველო გარემოში. მაგალითად, ტევადი სენსორები გამოიყენება ფირის სისქის გასაზომად და წებოვანი აპლიკაციების გასაზომად ავტომატიზირებულ პროცესებში.
მაგნიტოსტრიქცია არის ფერომაგნიტური მასალების თვისება, რომელიც იწვევს მასალის ზომისა და ფორმის შეცვლას მაგნიტური ველის გამოყენებისას. მაგნიტოსტრიქციულ პოზიციის სენსორში მოძრავი პოზიციის მაგნიტი მიმაგრებულია გასაზომ ობიექტზე. იგი შედგება ტალღის გამტარისგან, რომელიც შედგება დენის იმპულსების მატარებელი მავთულისგან, რომელიც დაკავშირებულია სენსორთან, რომელიც მდებარეობს ტალღის ველის ბოლოში. მავთულში, რომელიც ურთიერთქმედებს მუდმივი მაგნიტის ღერძულ მაგნიტურ ველთან (მაგნიტი ცილინდრის დგუში, სურათი 3a). ველის ურთიერთქმედება გამოწვეულია გადახვევით (ვიდემანის ეფექტი), რომელიც ძაბავს მავთულს, წარმოქმნის აკუსტიკურ პულსს, რომელიც ვრცელდება ტალღის გასწვრივ და ვლინდება ტალღის ტალღის ბოლოზე. დროის მიმდინარე პულსის დაწყებასა და აკუსტიკური პულსის გამოვლენას შორის, პოზიციის მაგნიტის ფარდობითი პოზიცია და, შესაბამისად, ობიექტის გაზომვა შესაძლებელია (ნახ.3c).
მაგნიტოსტრიქციული პოზიციის სენსორები არის არაკონტაქტური სენსორები, რომლებიც გამოიყენება ხაზოვანი პოზიციის დასადგენად. ტალღის გამტარები ხშირად მოთავსებულია უჟანგავი ფოლადის ან ალუმინის მილებში, რაც ამ სენსორების გამოყენების საშუალებას იძლევა ბინძურ ან სველ გარემოში.
როდესაც თხელი, ბრტყელი გამტარი მოთავსებულია მაგნიტურ ველში, დირიჟორის ერთ მხარეს გროვდება ნებისმიერი დენი, რაც ქმნის პოტენციურ განსხვავებას, რომელსაც ეწოდება ჰოლის ძაბვა. თუ დირიჟორში დენი მუდმივია, ჰოლის ძაბვის სიდიდე აისახება მაგნიტური ველის სიძლიერეში. ცვლილებები Hall ელემენტთან მიმართებაში, რის შედეგადაც იცვლება Hall-ის ძაბვა. Hall-ის ძაბვის გაზომვით, შესაძლებელია ობიექტის პოზიციის დადგენა. არსებობს ჰოლის ეფექტის პოზიციის სპეციალიზებული სენსორები, რომლებსაც შეუძლიათ პოზიციის განსაზღვრა სამ განზომილებაში (სურათი 4). ჰოლის ეფექტის პოზიციის სენსორები არის არაკონტაქტური მოწყობილობები, რომლებიც უზრუნველყოფენ მაღალ საიმედოობას და ფუნქციონირებს სამომხმარებლო ტემპერატურის ფართო დიაპაზონში. .
არსებობს ოპტიკურ-ბოჭკოვანი სენსორების ორი ძირითადი ტიპი. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი სენსორებში, ბოჭკოვანი გამოიყენება როგორც სენსორული ელემენტი. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი სენსორების გარე სენსორებში ოპტიკა გაერთიანებულია სხვა სენსორულ ტექნოლოგიასთან, რათა გადასცეს სიგნალი დისტანციურ ელექტრონიკაზე დამუშავებისთვის. ბოჭკოვანი ბოჭკოების პოზიციის გაზომვის შემთხვევაში, შეიძლება გამოყენებულ იქნას მოწყობილობა, რომელიც ასახავს ოპტიკურ დროს. ინსტრუმენტის გამოყენებით, რომელიც ახორციელებს ოპტიკური სიხშირის დომენის რეფლექტომეტრს. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი სენსორები იმუნურია ელექტრომაგნიტური ჩარევის მიმართ, შეიძლება შეიქმნას მაღალ ტემპერატურაზე მუშაობისთვის და არის არაგამტარი, ამიტომ მათი გამოყენება შესაძლებელია მაღალი წნევის ან აალებადი მასალების მახლობლად.
ბოჭკოვანი ბრაგგის (FBG) ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული სხვა ოპტიკურ-ბოჭკოვანი ზონდირება ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას პოზიციის გაზომვისთვის. FBG მოქმედებს როგორც ფილტრი, რომელიც ასახავს სინათლის მცირე ნაწილს, რომელიც ორიენტირებულია ბრაგის ტალღის სიგრძეზე (λB), როდესაც განათებულია ფართო სპექტრის შუქით. იგი დამზადებულია მიკროსტრუქტურებით, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა წნევის მაჩვენებლებში, B-ის ღერძზე. , დახრილობა, გადაადგილება, აჩქარება და დატვირთვა.
არსებობს ორი ტიპის ოპტიკური პოზიციის სენსორები, რომლებიც ასევე ცნობილია როგორც ოპტიკური შიფრები. ერთ შემთხვევაში, სინათლე ეგზავნება მიმღებს სენსორის მეორე ბოლოზე. მეორე ტიპში, გამოსხივებული სინათლის სიგნალი აისახება მონიტორინგის ობიექტის მიერ და უბრუნდება სინათლის წყაროს. სენსორის დიზაინიდან გამომდინარე, სინათლის თვისებების ცვლილებები, როგორიცაა ტალღის სიგრძე, ინტენსივობა, ოპტიმალური პოზიცია, ოპტიმალური პოზიცია. s ხელმისაწვდომია წრფივი და მბრუნავი მოძრაობისთვის.ეს სენსორები იყოფა სამ ძირითად კატეგორიად;გადამცემი ოპტიკური შიფრები, ამრეკლავი ოპტიკური შიფრები და ინტერფერომეტრიული ოპტიკური შიფრები.
ულტრაბგერითი პოზიციის სენსორები იყენებენ პიეზოელექტრიკულ კრისტალურ გადამყვანებს მაღალი სიხშირის ულტრაბგერითი ტალღების გამოსაცემად. სენსორი ზომავს ასახულ ხმას. ულტრაბგერითი სენსორები შეიძლება გამოვიყენოთ როგორც მარტივი სიახლოვის სენსორები, ან უფრო რთული დიზაინის საშუალებით შესაძლებელია სხვადასხვა ინფორმაციის მიწოდება. ულტრაბგერითი პოზიციის სენსორები მუშაობენ სხვადასხვა მასალისა და ზედაპირის სამიზნე ობიექტებთან. გამოსხივება, გარემოს ხმაური, ინფრაწითელი გამოსხივება და ელექტრომაგნიტური ჩარევა. ულტრაბგერითი პოზიციის სენსორების გამოყენებით აპლიკაციების მაგალითებია სითხის დონის ამოცნობა, ობიექტების მაღალი სიჩქარის დათვლა, რობოტული სანავიგაციო სისტემები და საავტომობილო სენსორები. ტიპიური მანქანის ულტრაბგერითი სენსორი შედგება პლასტმასის კორპუსისგან, პიეზოელექტრული დაფის მიმღები ელექტრონული გარსით და დამატებითი მიკროსქემით. სიგნალების დამუშავება (სურათი 5).
პოზიციის სენსორებს შეუძლიათ გაზომონ ობიექტების აბსოლუტური ან ფარდობითი წრფივი, ბრუნვითი და კუთხოვანი მოძრაობა. პოზიციის სენსორებს შეუძლიათ გაზომონ ისეთი მოწყობილობების მოძრაობა, როგორიცაა ამძრავები ან ძრავები. ისინი ასევე გამოიყენება მობილურ პლატფორმებში, როგორიცაა რობოტები და მანქანები. პოზიციის სენსორებში გამოიყენება სხვადასხვა ტექნოლოგიები გარემოსდაცვითი გამძლეობის, ღირებულების, სიზუსტის, განმეორებადობის და სხვა ატრიბუტების სხვადასხვა კომბინაციით.
3D მაგნიტური პოზიციის სენსორები, ალეგროს მიკროსისტემები, რომლებიც აანალიზებენ და აძლიერებენ ულტრაბგერითი სენსორების უსაფრთხოებას ავტონომიური მანქანებისთვის.
დაათვალიერეთ Design World-ის უახლესი ნომრები და უკანა ნომრები ადვილად გამოსაყენებლად, მაღალი ხარისხის ფორმატში. შეცვალეთ, გააზიარეთ და ჩამოტვირთეთ დღეს წამყვანი დიზაინის ინჟინერიის ჟურნალთან ერთად.
მსოფლიოს საუკეთესო პრობლემების გადასაჭრელად EE ფორუმი, რომელიც მოიცავს მიკროკონტროლერებს, DSP-ს, ქსელებს, ანალოგურ და ციფრულ დიზაინს, RF-ს, დენის ელექტრონიკას, PCB მარშრუტიზაციას და სხვა
საავტორო უფლება © 2022 WTWH Media LLC.ყველა უფლება დაცულია. ამ საიტზე მასალის რეპროდუცირება, გავრცელება, გადაცემა, ქეშირება ან სხვაგვარად გამოყენება დაუშვებელია WTWH MediaPrivacy Policy |რეკლამის წერილობითი ნებართვის გარეშე |Ჩვენს შესახებ