На рисунке 3.1 представлена блок-схема индуктивного датчика приближения (№ 3840.14). Он состоит из чувствительного элемента и электронного преобразователя. Чувствительный элемент датчика, являющийся первичным преобразователем, служит для преобразования расстояния до обнаруживаемого объекта в соответствующее изменение параметра электрической цепи – индуктивности. Электронный преобразователь, являющийся вторичным преобразователем, преобразует это изменение в выходной электрический сигнал.
Чувствительный элемент датчика представляет собой катушку с ферритовым сердечником (рисунок 3.1), которая входит в состав резонансной LC-цепи генератора электромагнитных колебаний. В процессе работы генератора катушка генерирует магнитное поле, которое внешне может проявляться только с одной – открытой – стороны ферритового сердечника. Эта сторона является активной поверхностью индуктивного датчика (рисунок 3.3). При появлении в этой зоне объекта, обладающего электрической проводимостью, происходит ослабление магнитного поля за счет вихревых токов в объекте и амплитуда колебаний генератора резко снижается. Изменение амплитуды колебаний преобразуется с помощью компаратора и выходного каскада в переключательный выходной сигнал.
Рисунок 3.1 - Блок-схема индуктивного датчика
Рисунок 3.2 - Чувствительный элемент и расстояние переключения датчика
Рисунок 3.3 - Ослабление магнитного поля индуктивного датчика
Частота переключения
Частота переключенияfs показывает, сколько раз за одну секунду может переключаться датчик.
Частота вращенияn представляет собой число оборотов в минуту (об/мин или мин–1) сегментного диска:
n = (fs/N) . 60, где N – число сегментов на диске.
Кривая отклика
Кривая отклика индуктивного датчика представляет собой воображаемую граничную линию, при появлении на которой измерительной пластины (образца) происходит переключение выхода датчика (рисунок 3.4). При этом образец может перемещаться как в боковом, так и в вертикальном направлениях.
Рисунок 3.4 - Кривая отклика индуктивного датчика
3.1.4 Технические характеристики индуктивных датчиков (№ 3840.14)
Тип: NJ 5-18GM50-E2-V1
Принцип действия: срыв колебаний LC-генератора с приближением проводящего объекта
Расстояние переключения sn: 5 мм*
Воспроизводимость: £ 0,01 мм
Гистерезис переключения: 5 %
Частота переключения fs, макс.: 200 Гц
Рабочее напряжение: = 10...60 В
Количество и тип выходов: 1 полупроводниковый выход p-n-p
Ток нагрузки: не более 400 мА
Диаметр D: M18 x 1 мм
Длина L: 60 мм
* Примечание:
Рабочее расстояние переключения: 0 £ sa £ 0,81sn
3.2 Индуктивные аналоговые датчики (№ 3840.24)
Теоретические основы
Индуктивные аналоговые датчики, известные также как индуктивные аналоговые преобразователи, преобразуют расстояние до металлического объекта в пропорциональный электрический выходной сигнал. Поэтому данные датчики особенно подходят для систем технологического контроля и управления.