senzori blizine

7/21/2019 senzori blizine

http://slidepdf.com/reader/full/senzori-blizine-56dfb50fe8a1d 1/9

MEHATRONIKA I SENZORI

Zašto su senzori neophodni u mehatronici? Koji su osnovni tipovisenzora ?Kako rade senzori i više o njima možete saznati u ovom članku!

Sve veća automatizacija kompleksnih proizvodnih sustava zahtjeva primjenukomponenata koje su sposobne prikupiti i prenijeti informacije bitne za proizvodniproces Senzori ispunjavaju ovu zadaću i u posljednjih nekoliko odina postajuiznimno značajni u mjerenju" upravljanju i reulaciji #ijelu za vo$enje" senzoridaju informaciju o pojedinoj varijabli procesa

Senzor je tehnički pretvornik" koji pretvara fizičku veličinu %npr temperaturu"udaljenost" tlak& u neku druu veličinu" koja se lako obra$uje najčešće električkisinal

http://www.tsrb.hr/meha/index.php?option=com_content&task=view&id=51&Itemid=1



' mnoim proizvodnim sustavima se za utvr$ivanje pomaka rabe mehaničkipreklopnici položaja #rui nazivi su mikroprekidači" ranični prekidači iliraničnici Kako se ibanja pojedino izvršno elementa %aktuatora& detektirajumehaničkim kontaktom" tako postoje kontaktni i bezkontaktni davači sinala

Kontaktni prekidači stari su koliko i elektrotehnika" dok su se bezkontaktniprekidači počeli koristiti prije () odina #uže vrijeme bili su samo alternativamehaničkim kontaktnim prekidačima %ranični prekidači&" i zbo male serijskeproizvodnje bili su skupi

Prednosti bezkontaktnih senzora blizine su:

* +očno i automatsko uočavanje položaja

* ,ezkontaktno osjet objekata i veličina procesa Kod elektroničkih senzoranema kontakta izme$u senzora i objekta

* ,rzo spajanje" kod njih nema iskrenja i ne proizvode lažne impulse

* -tporni su na trošenje" jer nemaju pokretnih dijelova koji se mou istrošiti

* .eoraničen broj prekapčanja

* /zvedbe za opasne okoline %npr područja u kojima postoji opasnost odeksplozija&

#anas se" zbo prije spomenutih prednosti senzori blizine koriste u mnoimpodručjima industrije 0rimjenjuju se u sekvencijskom upravljanju u tehničkimpostrojenjima za nadzor i osiuranje procesa ' tom kontekstu senzori se koristeza rano" brzo i pouzdano otkrivanje porešaka u proizvodnom procesu #rui



značajan razlo primjene je prevencija ozlje$ivanja ljudi i oštećivanja strojeva0omoću senzora se brzo mou uočiti i dojaviti nedostaci opreme" te tako skratiti

vrijeme stajanja strojeva

' vo$enom procesu senzori su 1promatrači1 koji nadledaju proces" dojavljujućiporeške i promjene statusa" te proslje$uju te informacije ostalim ure$ajima uprocesu Senzori 1diskretno položaja1" npr senzori koji osjete da li se nalaziobjekt na odre$enoj udaljenosti od senzora -vi senzori su poznati pod nazivompro2imit3 %senzori blizine& i daju stanja 1da1 ili 1ne1" ovisno o tome da li se objektnalazi unutar odre$eno područja #rui naziv je binarni senzori" rje$e uklopnici

Senzori blizine

Za razliku od ranično prekidača položaja senzori blizine djeluju bez vanjskomehaničko kontakta ili sile Zbo toa takvi prekidači imaju veliku pouzdanost idui period rada

4azlikujemo nekoliko tipova senzora blizine5

6 4eed senzori

7 /nduktivni senzor blizine

8 Kapacitivni senzor blizine

( -ptički senzor blizine

Induktivni o!ti"ki i ka!a#itivni senzori blizine su zapravo elektroni"kisenzori jer nemaju pokretne kontakte koji bi upravljali strujom u strujnimkruovima 'mjesto toa izlaz senzora je elektronički spojen na napajanje ili nauzemljenje %izlazni napon 9 ) :&

Reed senzori

4eed kontakt je senzor blizine koje aktivira manetizam Sastoji se od dvakontakta smještena u staklenu cijev ispunjenu inertnim plinom ;anetsko poljeuzrokuje uključenje reed senzora Kontaktna pera se zatvaraju kada dovedemopermanentni manet ispod reed senzora" te se time omoućava tijek struje u

strujnom kruu



' slučaju kada upravljanje elektropneumatsko sustava zahtjeva da su kontaktireed senzora spojeni u normalno zatvorenom položaju %mirni kontakt&" dodaje sekonstrukcijski mali permanentni manet koji drži kontakte u spojenom stanjuKontakti se odspajaju kada se pojavi jače manetsko polje -va vrsta senzoraima dui vijek trajanja" veliku pouzdanost i vrlo kratko vrijeme spajanja % oko )"7

ms & <oše strane su što se ne može upotrebljavati u okruženju jakih manetskihpolja i u blizini prostora dje se zavariva

Induktivni senzor blizine

/nduktivni senzor blizine je sastavljen od električno oscilatora %6& preklopnostupnja %flip*flopa& %7& i pojačala %8& 0riključenjem napona na induktivni senzoroscilator enerira visokofrekventno elektromanetsko polje koje se rasprostire uaktivnu sklopnu zonu senzora =ko se u tu sklopnu zonu unese metalni diooscilator se priušuje 0riušenje amplitude titraja polja djeluje na preklopnistupanj" koji preko pojačala daje izlazni sinal



/nduktivni senzori blizine reairaju ulavnom na metale" a mouće je i na nekedrue materijale kao na primjer rafit

/ndukcijski manetski senzori blizine imaju sljedeće prednosti u usporedbi s4eed senzorima5

• nema problema s iskrenjem kontakata"

• nema trošenja" jer nema pomičnih dijelova"

• ukoliko se osi manetskih polova ispravno postave stvara se samo jedno

područje prekapčanja

Ka!a#itivni senzor blizine

Kapacitivni senzor blizine je sastavljen slično kao i induktivni od oscilatora samošto nema induktivni svitak već kondenzator i otpornik u sklopu 4> oscilatoralektrostatičko polje se enerira izme$u anode i katode kondenzatora" a prostirese u polje ispred senzora #olaskom predmeta u blizinu mijenja se kapacitet

kondenzatora -scilator se priušuje i na izlazu se pojavi sinal



Kapacitivni senzori blizine ne reairaju samo na materijale visoke vodljivosti %kaošto su metali& već i na izolatore s većom dielektričkom konstantom kao što suplastika" staklo" keramika tekućina i drvo 'kratko reairaju na većinu materijala imedija

Kapacitivni senzor reaira kada aktivnoj površini približimo medije koje treba

detektirati" dodir nije potreban ;edij se treba više približiti senzoru kada imamanju dielektričnu konstantu Kapacitivni senzori reairaju dodatno i napribližavanje izolacijskih materijala čija je dielektrična konstanta veća od 6" zatosu prikladni za uradnju kao krajnji prekidači pri mjerenju razine vode" cementa"šećera" brašna" ranulata i druih medija

0otrebno je zapamtiti da je udaljenost ukapčanja kapacitivnih senzora blizinefunkcija ovisna o vrsti" duljini i debljini materijala koji se uočava -sjetljivost%udaljenost ukapčanja& većine kapacitivnih senzora možemo podesiti pomoćupotenciometra +ako se može spriječiti uočavanje nekih materijala .a primjer"mouće je uočiti razinu vodenih otopina kroz stjenku boce



0rednost ovih senzora je zbo mouće primijene za uočavanje predmeta izanemetalnih prerada

O!ti"ki senzor blizine

-ptički senzori blizine se za uočavanje predmeta koriste optikom i elektronikomSenzori rade sa crvenim i infracrvenim svjetlom 0oluvodičke diode kojeproizvodi svjetlost %<#& su posebno pouzdan izvor crveno i infracrvenosvjetla ;ale su" robusne" imaju du radni vijek i lako ih je uraditi Kao prijemnici

se koriste fotodiode i fototranzistori 0ri namještanju prednost imaju senzori svidljivom" crvenom svjetlošću" za razliku od nevidljive infracrvene -sim toa zavalne duljine crvene svjetlosti mou se bez problema priušenja svjetla koristitipolimerni optički vodovi



-ptoelektronički prkidači reairaju bezkontaktno na sve materijale npr na staklo"plastiku" drvo" tekućine" metal .jihov način djelovanja bazira se na refleksiji

svijetla koje su odaslali prema mediju %materijalu& -ptički senzori blizine seobično sastoje od dva lavna dijela5 izvora svjetla i prijamnika -visno o vrstiprimjene" potrebni su reflektori i optički vodovi. /zvor i prijamnik su ili postavljeni uisto kućište %difuzijski i zrcalni senzori& ili u odvojena kućišta %prolazni senzori @optička vrata" optička brana&

4azlikujemo tri tipa optičkih senzora blizine5

6 Svijetlosna brana s predajnikom i prijemnikom %prolazni senzor&

7 Svjetlosna refleksna preklopka %refleksni senzor&

8 Svjetlosno reflektirajući preklopnik %difuzni senzor&

Svjetlosna brana s predajnikom i prijemnikom %prolazni senzor& još se naziva jednosmjerna svjetlosna preklopka je optički senzor s odvojenom odašiljačem iprijemnikom postavljenim tako da je svjetlosna zraka odašiljača usmjerena naprijemnik /zlaz prijemnika daje sinal ako se ta zraka prekine ASenzor se aktiviramrakomB

Svjetlosna refleksna preklopka %refleksni senzor& je tip optičko senzora kodkoje su odašiljač i prijemnik smješteni u zajedničkom kućištu 4eflektor je jedna

refleksna površina koja se postavi tako da se odašiljana zraka kompletnoreflektira i vrati do prijemnika +ako$er u slučaju prekidanja zrake na izlazu sepojavi sinal



Svjetlosno reflektirajući preklopnik %difuzni senzor& se tako$er sastoji ododašiljača i prijemnika u jednom kućištu" ali nema reflektor 'mjesto reflektora

zraka se reflektira od predmeta koji do$e u blizinu Zbo takvo principa radasvjetlosno reflektirajući optički senzor se upotrebljava na manjim udaljenostima idio stroja ili obra$ivani predmet čija se blizina mora detektirati" mora imati dobrureflektirajuću površinu %.a primjer polirana metalna površina ili svjetlo obojenapovršina&

0erformanse senzora su5* tačnost* rezolucija* ponovljivost* stabilnost* opse* linearnost

senzori blizine

Documents