Sensur abilità: apparat u prinċipju ta 'operazzjoni. sensuri abilità: applikazzjoni

ta'industrija moderna, u ta 'kuljum attivitajiet tal-bniedem tal-bniedem, wisq, huwa impossibbli li wieħed jimmaġina mingħajr kull xorta ta' mezzi elettroniċi. Huma tgħinna f'kull mod, u xi operazzjonijiet ta 'manifattura biex iwettqu ma jirnexxilux mingħajrhom. Biex dawk "helpers" għandu jinkludi wkoll sensorju abilità.

Hekk imsejħa konvertituri magħmula skond it-tip parametriċi. Kejl tal a volum dawn il-mezzi hija mwettqa permezz varjazzjonijiet ta 'kapaċitanza meta jinbidlu ta' xi parametri importanti. Fi kliem sempliċi, il-bidla stmata fil capacitance taħt l-influwenza ta 'xi fatturi esterni.

Il-prinċipju operattiv ta 'l-sensorju abilità

Dak hu l-sensors abilità. Il-prinċipju ta 'operazzjoni ma jkunux daqshekk diffiċli, iżda biex jifhmu dan għandek bżonn tkun taf xi ħaġa. Biex jibdew aħna nfakkruk-prinċipju ta 'determinazzjoni tal-kapaċitanza tal-kapaċitatur. Din l-azzjoni hija espressa bil-formula li ġejja:

C = εεₒS / δ.

Din l-espressjoni hija magħrufa għal ħafna mill-kors fiżika iskola, iżda ma jkunx iweġġgħu li jġedded memorja tiegħek u irtirar, li jfisser kull waħda mill-varjabbli:

• S - żona tal-pjanċi kapaċitatur.
• E - Permittività relattiv tal-materjal dielettriku użat fid-disinn kapaċitatur.
• εₒ - bħal fil-fiżika biex juri Permittività ta 'spazju ħieles.
• δ - sabiex ikun jista 'jiġi magħżul jew il-ħxuna tal-pjanċa dielettriku, jew id-distanza bejn il-bosta saffi ta' materjal.

Għalhekk, mill-formula ta 'hawn fuq li l-kapaċitanza bidla faċilment. Huwa biżżejjed li b'xi mod taġixxi fuq iż-żona tal-pjanċa ta 'materjal dielettriku, distanza bejn il-pjanċi jew direttament ma' l-permeabilità użat fil-manifattura tal-materjal. Għaldaqstant, l-għażla ta 'valur partikolari jiddependi biss fuq il-lista ta' kompiti li l-disinjaturi apparat waqqfu.

Għalhekk, nistgħu anki jagħmlu sensor abilità b'idejk, bħala punt kostruttiv ta 'opinjoni huwa - l-kapaċitatur ċatt jew ċilindriċi soltu, pjanċa waħda minnhom hija kontinwament jesperjenzaw moviment ikkontrollat fl-ispazju, li twassal għal bidla fil-capacitance. Għandu jiġi mfakkar li l-formula ta 'hawn fuq hija valida biss jekk inti kompletament jittraskuraw effetti tarf. Aħna ser jitkellmu aktar dwar dan fit-taqsima finali ta 'dan l-artikolu.

Għandu jkun magħruf li tali apparat elettroniku huma użati estensivament sabiex jitkejlu l-ispostamenti angolari u lineari ta 'oġġetti, kalkolu tad-daqs, il-ħidma applikat, umdità, il-konċentrazzjoni tas-sustanza attiva u karatteristiċi oħra. Fir-rigward tal-aspetti strutturali tal-kwistjoni, allura qal balal huma magħmula pjan paralleli, fil housings ċilindriku bl-elettrodi pin, bil-kisja ta 'materjal dielettriku, u anke mingħajr ma.

Hawn kif joperaw sensuri abilità. Il-prinċipju ta 'operazzjoni ta' xi wħud minnhom jeħtieġu li jkunu jafu fid-dettal ħafna. F'dan l-artikolu aħna nagħtu xi formuli li jistgħu jkunu utli għalik.

Formula biex jiddeskrivu l-prinċipju ta 'operazzjoni ta' ċerti tipi ta 'sensors

sensorju tal-livell bl-varjazzjoni possibbli tal-kwadru pjanċi dielettriku jista 'jkun pjuttost faċilment deskritti tuża l-ekwazzjoni li ġejja:

C = εεₒaH / δ.

Permezz "X" f'dan il-każ jirreferi għat-tul tal-koinċidenza ta 'elettrodi użati. Għaldaqstant, "a" tindika l-wisa 'tal-pjanċi ta' l-kapaċitatur. Għandu jiġi nnutat li dawn il-mezzi ġew applikati fl-oqsma varji ta 'l-industrija, fejn huma użati għall-kejl preċiż tal-valuri angolari. kapaċità tat-transducer f'każ bħal dan jinstab bl-espressjoni li ġejja:

C = εεₒ (r₂- r₁) / 2δ * (φₒ-φ).

Sabiex titkejjel b'mod preċiż is-sensittività, għandek tuża formula kemmxejn differenti:

K = εεₒ (r₁ r₂-) / 2δ.

Ejjew tara x'inhu mfisser b 'dawk il-varjabbli li huma parti minn dawn l-ekwazzjonijiet:

• r₁ - raġġ ta 'ġewwa tal-pjanċi kondensatur;
• r₂ - raġġ ta 'barra ta' l-istess pjanċa;
• φ - imkejjel fil-mument valur (attwali) tal-angolu koinċidenza;
• φₒ - il-valur inizjali tal-angolu koinċidenza.

Fl-aħħarnett, aħna jispjegaw l-espressjoni matematika li tiddeskrivi l-prinċipju ta 'tħaddim tal-gauge abilità bl fetħa għall-arja aġġustabbli:

C = εεₒS / (δₒ-X).

Prevedibbli, tneħħija primarja δₒ mifhuma, l-ittra X huma l-istess ammont ta 'spostament tal-pjanċa. Oqgħod attent! Peress karatteristiċi statiċi mhumiex strettament lineari, tipikament l-sensorju tal-livell tat-tip użat biex jitkejjel l-ispostamenti żgħar ħafna, li mhux se jaqbżu l-0,1δₒ kwantità. Naturalment, dawn il-mezzi huma ferm mitluba fl-inġinerija ta 'preċiżjoni, fejn anke żbalji minuri jista' jikkawża problemi pjuttost serji.

Fejn nista dawn jintużaw?

Oqsma ta 'applikazzjoni possibbli huma estremament diversi. Għalhekk, fi kważi l-industriji kollha jistgħu jilħqu l-operazzjoni, li huma kkontrollati minn dawn il-mezzi. Huma jintużaw biex jikkontrollaw il-mili tat-tankijiet varji, u l-kontenuti tagħhom jistgħu jkunu likwidi, gass jew partiċelli (sensorju gass).

Il-prevalenza tal-attività industrijali tal-bniedem industrijali u normali huwa ogħla, aktar affidabbli u aktar faċli biex disinn dawn il-mezzi. Mill-kombinazzjoni ta 'dawn is-sintomi, huma tant tajba li jistgħu jintużaw anke fil-kondizzjonijiet estremament aggressivi istivi tankers taż-żejt.

Barra minn hekk, is-senser abilità jista 'jintuża bħala swiċċ limitu fuq il-linja conveyor jew magna ħanut manifattura. Huwa meħtieġ u għall-ippożizzjonar aktar preċiż ta 'mekkaniżmi varji.

sensuri ta 'prossimità

Imma issa fid kbira domanda sensuri ta 'prossimità, li huma magħmula minn eżattament l-istess prinċipju. Il-firxa ta 'l-użu tagħhom huwa saħansitra usa'. Dan huwa dovut għall-mezzi ispiża Penny li jistgħu jaħdmu fi kważi kull tip ta 'industrija. Madankollu, hemm industrija tipiċi fejn dan it-tip ta 'tagħmir huma l-aktar popolari:

• Kontroll tal-kontenituri trasparenti fluwidu mimlija magħmula mill-plastik jew ħġieġ.
• Funzjoni simili titwettaq minnhom fil-manifattura ta 'prodotti tal-ikel (inklużi t-tfal), fejn il-prodott lest hija ippakkjat f'kontenituri magħmulin minn materjali trasparenti. Fuq l-istess prinċipju bbażata u l-ħidma tal-balla bħala sensur fjuwil abilità.
• Għall-monitoraġġ oqsma perikolużi, fejn possibbli maqsuma wajer istralċ.
• Kontroll postijiet simili fejn il-conveyor belt trasportatur jistgħu jiġu danneġġjati.
• Individwalment jikkontrollaw it-tip ta 'prodotti magħmula (konverżjoni ta' bottijiet, fliexken, ippakkjar).

Mhux ta 'b'xejn, dawn il-mezzi elettroniċi huma l-aktar komuni fl-inġinerija ta' preċiżjoni, ġenerazzjoni ta 'enerġija u industriji oħra ħafna varjetà ta' sensors.

inclinometers

Mezzi li saru prevalenti biss fis relattivament aħħar snin huma ta 'daqs żgħir inclinometer abilità li jipprovdu trasmissjoni elettrika sinjal ta' output li kobor hija direttament proporzjonali għall-sensorju angolu użat.

Il-qasam ewlieni aktar komuni ta 'użu ta' dawn il-mezzi: sistema pjattaforma allinjament, determinazzjoni tad-deflessjoni u deformazzjoni ta 'tipi varji ta' travi ta 'appoġġ tekniku, kif ukoll kontroll preċiż tat-toroq, tal-ferrovija devjazzjoni binarji fl-istadju tal-kostruzzjoni tagħhom.

Barra minn hekk, jużaw dawn il-mezzi jiddeterminaw l-istruttura ta 'trakkijiet tqal u vetturi oħra, liftijiet u skavaturi industrijali u taċċerta l-grad ta' spostament angolari għal magni agrikoli u industrijali partikolarment kbar.

abilità importanti ħafna sensuri livell tal-karburant fl-industrija taż-żejt. Dawn huma użati wkoll fil-supertankers li jġorru f'għexieren vjaġġ wieħed u mijiet ta 'eluf ta' tunnellati ta 'prodotti taż-żejt raffinati. Dawn il-mezzi huma estremament effettivi anki fil-formazzjoni abbundanti ħafna ta kondensat u grad għoli ta 'żona ta' produzzjoni trab (l-istess sensorju tal-gass).

Isibu l-użu tagħhom fil-valuri tal-kejl tal-livelli assoluti u relattivi ta 'pressjoni kif ukoll il-ħxuna tal-materjal dielettriku, li huwa estremament importanti fi kważi l-industriji kollha fejn capacitors verament qawwija huma użati.

Il-vantaġġi ewlenin ta 'sensors abilità

Għandu jiġi nnutat li l-sensorju abilità għandha ħafna vantaġġi meta mqabbla ma 'apparat simili li huma ffurmati fuq prinċipji kemmxejn differenti. Ejja lista l-vantaġġi ewlenin ta 'dawn Kip:

• Fil-manifattura, huma estremament sempliċi. Barra minn hekk, il-materjali l-aktar sempliċi u irħas jistgħu jintużaw fil-produzzjoni tagħhom. Anke sensuri livell fjuwil abilità użati fl-oġġetti importanti industrija tal-petroleum jkollhom daqs estremament modest għandhom l-aktar livell baxx possibbli ta 'konsum tal-enerġija elettrika. Ma 'dawn il-karatteristiċi kollha, huma differenti livell eċċellenti ta' sensittività, li spiss ma jkunx jista jintlaħaq għall-apparati li jiswew aktar.
• Fil-prinċipju, jista 'jkun sensor abilità ma' idejk, bl-użu bħala bażi tagħha kull kwalità kapaċitatur industrijali aktar jew anqas affidabbli u għolja.
• Il-kuntatti li jkunu (rari ħafna użat kollettur kurrenti), li huwa estremament benefiċċju għall-ħidma f'kundizzjonijiet ta 'trab għolja u umdità.
• ħajja tas-servizz estremament twil, l-unità ripetutament jirnexxilu "irkupru" spiża baxxa tagħhom. Għaldaqstant, is-senser abilità (l-prezz tagħhom huwa fil-medda 1200-1700 rubles) huwa akkwist estremament profittabbli.
• Biex jiċċaqalqu l-porzjon mobbli tal-mezz hija meħtieġa li tagħmel sforz ftit sorprendenti.
• L-apparat huwa faċli ħafna li jgħaqqdu ma 'kważi kategoriji kollha ta' tagħmir li jintuża biss f'attivitajiet industrijali.

aspetti negattivi

Sfortunatament, kull sensur abilità għandu ċerti żvantaġġi, li sa ċertu punt jikkumplikaw l-użu mifrux ta 'dan it-tip ta' tagħmir. Aħna telenkahom f'aktar dettall:

• fattur ta 'konverżjoni (jiġifieri, trasmissjoni) huwa relattivament baxx.
• daqs żgħir u s-sempliċità ta 'disinn jikkontribwixxu għall-fatt li l-nominat domandi pjuttost għolja fuq il-kwalità tal-apparat ta' skrining.
• Tajba sensorju tal-livell abilità (u strumenti oħra ta 'kejl simili) jistgħu joperaw b'mod effettiv biss fi frekwenza ferm ogħla mill-valur standard ta' 50 Hz.

Avviżi importanti

Madankollu, kollox huwa mhux daqshekk ħżiena. Ħafna fabbrikanti tfittex karatteristiċi shielding eċċellenti ta 'l-sensuri billi tagħmel bidliet żgħar fl-istruttura tagħhom. Fir-rigward tal-frekwenza tal-użu, fil-prattika dawn juru riżultati eċċellenti fil-valur industrijali mifrux ta '400 Hz.

Aħna diġà tkellem dwar lealtà lejn il-formula bażika biss jekk jinjora l-effett tarf. Iżda huwa utli li tkun taf li dan jista 'verament ikollhom effett negattiv biss fil-każ li d-distanza bejn il-pjanċi dielettriku hija komparabbli għad-daqs tagħhom stess. Barra minn hekk, l-effett negattiv jistħu ġeneralment jinnewtralizza sempliċement jużaw l-ċirku gwardja. F'dan il-każ, l-impatt tal-effetti tal-fruntieri ma jistax jittrasferixxi lil hinn mill-platti li jintużaw.

Għal darb'oħra, aħna ninnotaw li l-istess sensuri tal-pressjoni huma kkaratterizzati minn sempliċità notevoli, li jippermettilek li toħloq struttura marvelously stabbli, durabbli u bi prezz baxx. Jekk inti tagħżel id-dimensjonijiet ġeometriċi dritt użati dielettriku huwa użat fil-produzzjoni ta 'tali materjali kapaċitatur ma jistgħux partikolarment inkwetat.

Għalhekk, ġustament imsejjes fuq il-timbru tal-metall għall-manifattura ta 'l-akkomodazzjoni sensor, huwa prattikament negliġibbli varjazzjonijiet tat-temperatura anki qawwija li jistgħu jirriżultaw f'bidla fil capacitance tal-mezz u l-qari inadegwati tagħha. Naturalment, dan ma tneħħi l-ħtieġa li jwettaq sensuri bir-reqqa tal-pressjoni iżolati u indikaturi oħra bħal dawn ta 'fatturi ambjentali aggressivi. Minkejja s-sempliċità tagħhom, umdità għolja u livelli elevati ta 'radjazzjoni jistgħu jaffettwaw b'mod negattiv l-affidabilità tal-mezz.

klassifikazzjoni ta 'sensors

Użat fil-proċessi industrijali għall-produzzjoni tagħhom jippermettu li jaqsmu t-tipi kollha ta 'sensors prodotta f'żewġ gruppi kbar: odnoemkostnye u dvuhemkostnye. It-tip aħħar huwa maqsum differenzjali u poludifferentsialnye. Ejja jikkunsidraw lilhom f'aktar dettall.

apparat Odnoemkostny. F'dan il-każ il-ċirkwit sensorju abilità estremament sempliċi, peress parti prinċipali tagħhom hija l-kapaċitatur aktar komuni capacitance varjabbli. Sfortunatament, anke żieda żgħira umdità u t-temperatura jkollhom fuq il-preċiżjoni tal-indikazzjonijiet impatt tanġibbli ħafna. Minħabba dan, hemm diversi sensuri spiss malfunzjoni. Biex jinnewtralizza l-kobor ta 'żbalji bħal dawn, huwa meħtieġ li jintużaw istruttura differenzjati.

sensorju Dvuhemkostny. Attwalment, huwa biss tali struttura differenzjata. Huwa ta 'spiss possibbli li jintlaħqu l-sensorju tal-livell abilità huwa manifatturat minn skema bħal din. Dawn il-mezzi huma mogħtija mill-iżvantaġġi prinċipali tal-mudell preċedenti, iżda għandhom dgħjufijiet tagħhom stess. L-iżvantaġġ aktar sinifikanti hija l-ħtieġa li jintużaw żewġ jew tliet wajers protett bejn l-apparat innifsu u l-wiċċ, għaliex huwa biss b'dan il-mod jista 'jrażżan l-hekk imsejħa kapaċitanza parassitiċi.

Madankollu, skema pjuttost sofistikati ta 'sensors abilità f'dan il-każ huwa faċli li jinjoraw, għaliex fl-ritorn ikollok mezz estremament preċiża u sensittiva.

sensuri qed tibni Speċifiċità

F'ħafna każijiet (mill-punt ta 'disinn tal-fehma) il-ħolqien ta' tali tagħmir huwa problematiku. Dan hu veru speċjalment meta inti tixtieq li toħloq sensorju b'livelli varjabbli ta 'kapaċità. Madankollu, l-esperjenza turi li ħafna mill-problemi jiġu solvuti kważi kompletament kalibrazzjoni preċiża u materjal ta 'prestazzjoni għolja użati fil-produzzjoni. Ħafna drabi dawn id-diffikultajiet li jiffaċċjaw il-produtturi dvuhemkostnyh sensuri.

B'mod ġenerali, l-ispeċifiċità ta 'dan it-tip ta' tagħmir ta 'kejl huwa li jkunu jistgħu jiġu rappreżentati bħala proporzjon dimensjoni ta' żewġ kwantitajiet fiżiċi (kontenituri) li għandhom espressjoni fiżika preċiża u t-tifsira. Sabiex ikunu jistgħu jiġu msejħa b'sigurtà "sondi-relazzjoni." Il-vantaġġ ta 'dawn il-mezzi (minnhom plus enormi!) Hija li dawn ġeneralment ma jistax ikollhom fid-disinn tagħha xi miżuri standard li jibred ssaħħaħ affidabbiltà f'sitwazzjonijiet u kundizzjonijiet verament estremi.

Karatterizzazzjoni tal encoders lineari

Valuri mhux elettriċi kollha, li huwa spiss meħtieġa għall-kontroll f'ambjent industrijali, huwa estremament varjata u multidimensjonali. Parti sinifikanti mill-miżuri li huma soġġetti għal kontrolli stretti, jagħmlu movimenti angolari u lineari anke tipi differenti ta 'uċuħ fl-ispazju. Jekk tuża capacitor li għandha kamp elettriku assolutament uniformi fil-vojt, mhuwiex daqshekk diffiċli biex jagħmlu sensuri elettroniċi żewġ tat-tipi li ġejjin:

• F'liema qasam ta 'l-elettrodi hija varjabbli.
• Dawk li jkollu differenza varjabbli bejn l-elettrodi.

Huwa faċli li wieħed jifhem li l-ewwel tip huwa l-aktar adattat għall-iffissar tal-moviment verament kbir, waqt li jużaw it-tieni varjetà jista 'ikun innotat anki xi moviment tal-ġisem fl-ispazju, il-valur tagħhom huwa ugwali għal biss ftit mikroni!

Sensers għad-determinazzjoni tal ispostament angolari

B'mod ġenerali, mid-disinn u l-iskop, huma kważi kompletament identiċi għall tip li jaħdem b'kuntatt preċedenti. Xebh hi manifestata fil-fatt li l-sensuri huma elettrodi ta 'żona varjabbli għandhom ukoll jintużaw għall dimensjonijiet akbar u b'distanza varjabbli bejn l-elettrodi infushom - żgħar. Tipikament, dawn il-mezzi huma magħmula multi-sezzjonali, bil-possibbiltà li jinbidel il-qasam tal-pjanċi kapaċitatur.

Biex jinkiseb dan, l-ewwel elettrodu imwaħħal mal-xaft mobbli b'rotazzjoni li tbiddel il-pożizzjoni tagħha relattiva għat-tieni żona bidla li tipprovdi l-koinċidenza tal-pjanċi dijelettriku fil-kapaċitatur. Naturalment, meta hija rreġistrat bidla fil capacitance.

sejbiet

Allura aħna iddiskuta l-karatteristiċi bażiċi tal-livell tal-istrument, tgħallmu dwar oqsma ta 'applikazzjoni tagħhom, dwar il-karatteristiċi tad-disinn, il-prinċipju ta' azzjoni u soluzzjonijiet tekniċi possibbli. Kif inti tista 'tifhem mill-artikolu, il-prevalenza ta' sensors abilità u l-popolarità estremament għolja tagħhom hija bbażata fuq il-prezz attraenti ħafna ta 'dawn il-mezzi u ħajja twila anke taħt kondizzjonijiet ambjentali diffiċli.

Dan kollu huwa possibbli grazzi għall-fatt li, minn perspettiva kostruttiv tal-vista, dawn il-meters kollha huma biss kapaċitaturi standard, li huma kkaratterizzati minn mod kemmxejn mhux tas-soltu ta 'applikazzjoni tagħhom. Madankollu, inti tista 'u nsib għalik innifsek, għal darb'oħra tħares lejn l-formuli matematiċi li jirriflettu b'mod wiesa' l-prinċipji Kip xogħol.