Kutoka kwa minyororo ya viendeshi vya roboti hadi mikanda ya kusafirisha mizigo katika shughuli za ugavi hadi kuyumba kwa minara ya turbine ya upepo, kutambua nafasi ni kazi muhimu katika anuwai ya matumizi.Inaweza kuchukua aina nyingi, ikiwa ni pamoja na laini, rotary, angular, absolute, incremental, contacts and non-contact sensors.Sensorer maalum zimetengenezwa katika sehemu tatu za teknolojia, ambazo zinaweza kujumuisha poteknologia tatu. ductive, eddy current, capacitive, magnetostrictive, Hall effect, fiber optic, optical na ultrasonic.
Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara hutoa utangulizi mfupi wa aina mbalimbali za kutambua nafasi, kisha kukagua teknolojia mbalimbali ambazo wabunifu wanaweza kuchagua wakati wa kutekeleza suluhu la kutambua nafasi.
Sensorer za nafasi za potentiometriki ni vifaa vinavyotegemea upinzani ambavyo huchanganya wimbo wa kustahimili hali ya kudumu na kifuta kifutio kilichoambatanishwa na kitu ambacho nafasi yake inahitaji kuhisiwa. Mwendo wa kitu husogeza kifutio kando ya wimbo. Msimamo wa kitu hupimwa kwa kutumia mtandao wa kigawanyaji cha volteji iliyoundwa na reli na vifuta kupima mwendo wa mstari au wa kuzunguka kwa voltage isiyobadilika ya DC (Kielelezo 1, kihisishi cha chini kwa ujumla kina kurudiwa kwa gharama ya chini).
Sensorer za nafasi kwa kufata neno hutumia mabadiliko katika sifa za uga sumaku zinazoletwa katika koili ya kihisi.Kulingana na usanifu wao, zinaweza kupima nafasi za mstari au za mzunguko.Vihisi vya nafasi vya Kibadilishaji Kinachotofautiana cha Linear (LVDT) hutumia mizunguko mitatu iliyofunikwa kwenye bomba lenye mashimo;coil ya msingi na coil mbili za sekondari.Coil zimeunganishwa katika mfululizo, na uhusiano wa awamu ya coil ya sekondari ni 180 ° nje ya awamu kwa heshima na coil ya msingi.Kiini cha ferromagnetic kinachoitwa armature kinawekwa ndani ya bomba na kuunganishwa na kitu kwenye eneo linalopimwa. Voltage ya msisimko inatumika kwa coil ya msingi na nguvu ya sumakuumeme (dB in the sekondari ya coil ya coil (EMF) ni jamaa ya coil ya sekondari ya coil (EMF). nafasi ya silaha na nini imeshikamana nayo inaweza kuamua.Kibadilishaji cha tofauti cha voltage inayozunguka (RVDT) hutumia mbinu sawa kufuatilia nafasi inayozunguka.Sensorer za LVDT na RVDT hutoa usahihi mzuri, mstari, azimio na unyeti wa juu.Hazina msuguano na zinaweza kufungwa kwa matumizi katika mazingira magumu.
Sensorer za nafasi ya sasa ya Eddy hufanya kazi na vitu vya kufanya kazi. Mikondo ya Eddy ni mikondo inayosababishwa ambayo hutokea katika nyenzo za conductive mbele ya uwanja wa sumaku unaobadilika. Mikondo hii hutiririka katika kitanzi kilichofungwa na kutoa sehemu ya pili ya sumaku. Sensorer za sasa za Eddy zinajumuisha mizunguko na mizunguko ya uwekaji mstari. Mkondo unaopishana hutia nguvu koili ili kuunda sehemu ya msingi ya utando wa sumaku, husogeza kitu kutoka kwa sehemu ya pili ya uga wa sumaku. zinazozalishwa na mikondo ya eddy, ambayo huathiri impedance ya coil.Kitu kinapokaribia karibu na coil, hasara za sasa za eddy huongezeka na voltage ya oscillating inakuwa ndogo (Kielelezo 2) .Volata ya oscillating inarekebishwa na kusindika na mzunguko wa mstari ili kuzalisha pato la DC la mstari sawia na umbali wa kitu.
Vifaa vya sasa vya Eddy ni ngumu, visivyo vya mawasiliano kwa kawaida hutumika kama vitambuzi vya ukaribu. Vina uelekeo wa pande zote na vinaweza kubainisha umbali wa kulinganishwa na kitu, lakini si mwelekeo au umbali kabisa wa kitu.
Kama jina linavyopendekeza, vihisi vya nafasi vinavyoweza kubadilika hupima mabadiliko katika uwezo wa kubainisha nafasi ya kitu kinachohisiwa. Vihisi hivi visivyoweza kuguswa vinaweza kutumika kupima nafasi ya mstari au ya kuzunguka. Zinajumuisha bamba mbili zilizotenganishwa na nyenzo ya dielectri na hutumia mojawapo ya mbinu mbili kutambua nafasi ya kitu:
Ili kusababisha mabadiliko katika mzunguko wa dielectri, kitu ambacho nafasi yake inapaswa kugunduliwa imeunganishwa kwenye nyenzo ya dielectric. Nyenzo ya dielectri inaposonga, mabadiliko ya dielectric thabiti ya capacitor kutokana na mchanganyiko wa eneo la vifaa vya dielectric na mzunguko wa dielectric wa hewa. Vinginevyo, kitu kinaweza kuunganishwa kwenye sahani moja, kubadilisha sahani na kusonga kwa mbali kwenye capacitor. capacitance hutumiwa kuamua nafasi ya jamaa.
Sensorer za capacitive zinaweza kupima uhamishaji, umbali, nafasi na unene wa vitu.Kutokana na utulivu na azimio lao la juu la ishara, sensorer capacitive displacement hutumiwa katika mazingira ya maabara na viwanda.Kwa mfano, sensorer capacitive hutumiwa kupima unene wa filamu na maombi ya wambiso katika michakato ya automatiska.Katika mashine za viwanda, hutumiwa kufuatilia uhamishaji na nafasi ya chombo.
Magnetostriction ni mali ya vifaa vya ferromagnetic ambayo husababisha nyenzo kubadilisha ukubwa wake au sura wakati shamba la magnetic linatumiwa.Katika sensor ya nafasi ya magnetostrictive, sumaku ya nafasi inayohamishika imeshikamana na kitu kinachopimwa.Inajumuisha wimbi la wimbi linalojumuisha waya zinazobeba mapigo ya sasa, iliyounganishwa na sensor iko mwisho wa wimbi la wimbi3se, inapotumwa chini ya wimbi la wimbi la wimbi la mawimbi (Figu ya sasa inatumwa kwenye wimbi la wimbi). waya inayoingiliana na uwanja wa sumaku wa axial wa sumaku ya kudumu (sumaku kwenye pistoni ya silinda, Kielelezo 3a). Mwingiliano wa shamba husababishwa na kupotosha (athari ya Wiedemann), ambayo huchuja waya, ikitoa mapigo ya akustisk ambayo hueneza kando ya mwongozo wa mawimbi na hugunduliwa na sensorer mwishoni mwa wakati wa wimbi la Fig. mapigo ya sasa na ugunduzi wa mapigo ya akustisk, nafasi ya jamaa ya sumaku ya nafasi na kwa hivyo kitu kinaweza kupimwa (Mtini.3c).
Vihisi vya mkao wa sumaku ni vitambuzi visivyo vya kugusana vinavyotumika kutambua mkao wa mstari. Miongozo ya mawimbi mara nyingi huwekwa katika chuma cha pua au mirija ya alumini, na hivyo kuwezesha vitambuzi hivi kutumika katika mazingira machafu au mvua.
Wakati kondakta mwembamba, gorofa amewekwa kwenye uwanja wa sumaku, mtiririko wowote wa sasa huelekea kuongezeka kwa upande mmoja wa kondakta, na kusababisha tofauti inayoweza kuitwa Voltage ya Ukumbi. Ikiwa sasa katika kondakta ni mara kwa mara, ukubwa wa voltage ya Ukumbi itaonyesha nguvu ya uwanja wa sumaku. Katika sensor ya nafasi ya athari ya Ukumbi, kitu kinaunganishwa na sumaku iliyowekwa kwenye shimoni ya sensor, hubadilisha kipengele cha sumaku ya ukumbi. Kwa kupima voltage ya Ukumbi, nafasi ya kitu inaweza kubainishwa.Kuna vitambuzi maalumu vya nafasi ya Ukumbi vinavyoweza kuamua nafasi katika vipimo vitatu (Mchoro 4).Vihisi vya athari ya ukumbi ni vifaa visivyoweza kuguswa ambavyo hutoa kutegemewa kwa hali ya juu na hisia za haraka, na hufanya kazi katika anuwai ya halijoto.Vinatumika katika anuwai ya matumizi ya watumiaji, ya viwandani, ya matibabu na ya matibabu.
Kuna aina mbili za msingi za vitambuzi vya fiber optic. Katika vitambuzi vya ndani vya nyuzi macho, nyuzinyuzi hutumika kama kipengele cha kuhisi. Katika vitambuzi vya nyuzi za nje, fibre optics huunganishwa na teknolojia nyingine ya kihisia ili kupeleka mawimbi kwa vifaa vya elektroniki vya mbali ili kuchakatwa. Katika kesi ya vipimo vya mkao wa nyuzi asili, kifaa kama vile kikokotoo cha muda wa macho kinaweza kutumika kuhesabu muda wa kukokotoa kikoa cha mawimbi ambacho kinaweza kutumika kuhesabu muda wa kukokotoa kikoa cha mawimbi. reflectometer.Sensorer za optic za Fiber ni kinga dhidi ya kuingiliwa kwa sumakuumeme, zinaweza kutengenezwa kufanya kazi kwa viwango vya juu vya joto, na hazipitishi, hivyo zinaweza kutumika karibu na shinikizo la juu au vifaa vinavyoweza kuwaka.
Kihisishi kingine cha nyuzi-optic kulingana na teknolojia ya nyuzi za Bragg grating (FBG) pia kinaweza kutumika kupima nafasi. FBG hufanya kazi kama kichujio cha notch, inayoakisi sehemu ndogo ya mwanga inayoangazia urefu wa wimbi la Bragg (λB) inapoangaziwa na mwanga wa wigo mpana. Imetungwa kwa miundo midogo midogo iliyowekwa kwenye msingi wa nyuzi. , kuongeza kasi na mzigo.
Kuna aina mbili za vihisi vya hali ya macho, vinavyojulikana pia kama visimbaji vya macho. Katika hali moja, mwanga hutumwa kwa kipokezi upande wa pili wa kitambuzi. Katika aina ya pili, mawimbi ya mwanga yanayotolewa huakisiwa na kitu kinachofuatiliwa na kurejeshwa kwenye chanzo cha mwanga. Kulingana na muundo wa kihisi, mabadiliko ya sifa za mwanga, kama vile urefu wa mawimbi, ukubwa, awamu au sehemu ya kihisio hutumika kubainisha nafasi ya kipengee, kulingana na mpangilio wa kipengee, hutumika kuamua eneo la kipengee. ar na rotary motion.Sensorer hizi ziko katika makundi makuu matatu;visimbaji vya macho vinavyopitisha, visimbaji vya kuakisi vya macho, na visimbaji vya macho vinavyoingilia kati.
Sensorer za hali ya juu hutumia vibadilishaji kioo vya piezoelectric kutoa mawimbi ya angani ya masafa ya juu. Kihisi hupima sauti iliyoakisiwa. Sensorer za Ultrasonic zinaweza kutumika kama vitambuzi rahisi vya ukaribu, au miundo changamano zaidi inaweza kutoa taarifa mbalimbali. Vihisi vya mkao wa Ultrasonic hufanya kazi na vitu vinavyolengwa vya aina mbalimbali za nyenzo na vipengele vya uso, na vinaweza kutambua vihisishi vingine vingi vilivyo umbali wa aina nyingi kuliko vipengee vingi vya kukinza. kelele iliyoko, mionzi ya infrared na kuingiliwa kwa sumakuumeme.Mifano ya programu zinazotumia vitambuzi vya mkao wa angani ni pamoja na kutambua kiwango cha kioevu, kuhesabu kasi ya vitu, mifumo ya urambazaji ya roboti, na hisi za magari. Sensor ya kawaida ya ultrasonic ya magari inajumuisha nyumba ya plastiki, transducer ya piezoelectric yenye utando wa ziada, na bodi ya kielektroniki ya usindikaji wa printa na printa5 )
Sensorer za nafasi zinaweza kupima mwendo kamili au wa kiasi, wa mzunguko na wa angular wa vitu. Vihisi vya nafasi vinaweza kupima mwendo wa vifaa kama vile vitendaji au injini. Pia hutumika katika majukwaa ya simu kama vile roboti na magari.Teknolojia mbalimbali hutumika katika vitambuzi vya mkao na michanganyiko mbalimbali ya uimara wa mazingira, gharama, usahihi, na marudio mengine.
Sensorer za Nafasi ya Sumaku ya 3D, Mifumo Midogo ya AllegroKuchanganua na Kuimarisha Usalama wa Vihisi vya Kielektroniki kwa Magari Yanayojiendesha, Jarida la Mtandao wa Mambo la IEEE Jinsi ya kuchagua kihisi, Mizunguko Iliyounganishwa ya CambridgePosition aina za vihisi, Ixthus InstrumentationJe, kihisia cha nafasi kwa kufata neno ni nini?, Usikivu wa MagsineTEK ni Nini?
Vinjari matoleo mapya zaidi ya Ulimwengu wa Usanifu na matoleo mengine katika umbizo rahisi kutumia na la ubora wa juu. Hariri, shiriki na upakue leo ukitumia jarida kuu la uhandisi wa usanifu.
Jukwaa kuu duniani la utatuzi wa matatizo la EE linalojumuisha vidhibiti vidogo, DSP, mitandao, muundo wa analogi na dijitali, RF, umeme wa umeme, uelekezaji wa PCB, na zaidi.
Hakimiliki © 2022 WTHH Media LLC.haki zote zimehifadhiwa.Nyenzo kwenye tovuti hii haziwezi kunaswa tena, kusambazwa, kusambazwa, kuakibishwa au kutumiwa vinginevyo bila kibali cha awali kilichoandikwa cha Sera ya Faragha ya WTHH Media |Kutangaza |Kuhusu sisi