senzori proximitate

Senzori si traductoare

Prof. dr. ing. Valer DOLGA,

Prof. dr. ing. Valer DOLGA 2

Cuprins 5

Traductoare / senzori de proximitatea) Traductoare de proximitate inductiveb) Traductoare de proximitate capacitivec) Traductoare de proximitate magneticed) Traductoare de proximitate pe baza de efect Hall


Traductoare de proximitate inductive

Oscilatorul - ntreine un cmp electromagnetic, de nalt frecven, n jurulbobinajului;

Apropierea unui corp metalic de faa activ conduce la amortizarea oscilaiilordatorit scurtrii liniilor de cmp i ca urmare a modificrii inductivitii din circuit;

Etajul electronic de basculare prelucreaz semnalul rezultat i comand, prin intermediul amplificatorului, sarcina de tip releu.


1 traductor;

2 corp metalic

3 linii de cimp

Definirea cotelor funcionaleale traductorului:

grosimea e a ecranului(obiectului) metalic;

l limea ecranului;

L - lungimea ecranului;

X,Y- poziia ecranului fa de axa de simetrie a feeisensibile;

s - distana de la ecran la faasensibil.


Zona de aciune, delimitat de curbele limit: curba de anclanare(amortizarea oscilaiilor) i curba de declanare (reluarea oscilaiilor);

Distana util de detecie - puternic influenat de natura i dimensiunileecranului;

Histereza - distana dintre punctele de pornire i cele de oprire ale oscilaiilor, n aceleai condiii;

Durata impulsului de ieire, determinat n principal de viteza idimensiunile ecranului metalic

Influena ecranuluiFenomenul de histerez

Caracteristici funcionale:


Influena vitezei asuprafuncionrii traductorului

21

2tt

Lxvx ++=

x i L au semnificaia din figurat1 i t2 sunt cea mai mic valoare a durateide comand a sarcinii de tip releu irespectiv timpul de anclanare al traductorului de proximitate.

Schemele de montaj funcie de tranzistorul

intern al traductorului (npn sau pnp);

Protecia traductorului la scurtcircuite se realizeaz cu sigurane de max.0.5 A.


Montarea traductorului n paralel i respectiv serie

-Alimentare in c.c, c.a. sau c.c / c.a.

-Traductorul poate dispune de o semnalizare interna (LED)

conectori


Masini unelte

Conveior


Sortare piese Indicarea starii uneibariere


Traductoare de proximitate capacitive

Traductor de proximitatecapacitiv

dAC r = 0

Fucionarea difer n funcie de naturacorpului controlat.

Variantele constructive pentru detectareamaterialelor conductive electric se bazeaz pe realizarea unui condensatordintr-o armtur faa sensibil a traductorului a doua armtur fiind chiarcorpul controlat.

Variaia distanei dintre cele douarmturi conduce la modificareacapacitii prin parametrul d . Corpulconductor electric se conecteaz la mas. Dac ecranul se leag la mas, capacitatea C12 este scurtcircuitat.

La detectarea materialelor dielectriceacestea modific permitivitatea relativ a condensatorului format.


Dac armturile S i B sunt la acelai potenial, cmpul electric dintrearmturi este omogen (a). respectiv neomogen ( b )

Avantajul deosebit a acestor traductoare este cel de a putea detecta orice corp(conductor sau izolator).

Principala surs de erori este legat de variaiile de temperatur.


Traductoare de proximitate magnetice

Releu Reed

Funcionarea traductorului magnetic de proximitate se bazeaz pe schimbareastrii unui releu Reed aflat sub aciunea unui magnet permanent sauelectromagnet.

Releul Reed lucreaz n prezena a trei fore: fora magnetic care genereazdeformarea lamelei de contac, fora elastic de revenire din lamela elastic ifora de contact dintre cele dou lamele componente ale releului . Diferenadintre fora magnetic i cea elastic este cea care corespunde forei de contact.

Trecerea unui obiect magnetic n apropierea feei sensibile a tarductorului modific configuraia liniilor de for ale cmpului magnetic creat de magnet. Contactul releului nemaifiind solicitat i schimbstarea.

Tensiunea maxim de comutare a releului este n general 250 V.


Magneii permaneni se realizeaz din aliaj AlNiCo sau ferit.

Releul Reed se monteaz ntr-o carcas realizat din material plastic, aliaj de aluminiu, alam nichelat etc.

Traductoarele magnetice de proximitate pot fi fr memorie releul comutdoar sub aciunea magnetului sau cu memorie cnd revenirea la stareainiial nu se poate face dect sub influena unui cmp magnetic de sens contrar.

Distana nominal de funcionare este limitat de creterea vitezei de deplasare a corpului controlat.


Traductoare de proximitate Hall

Efectul Hall (evideniat n 1879 de E. H. Hall) a fost observat pe o placconductoare parcurs de un curent electric, aflat ntr-un cmp magnetic cu inducia magnetic normal pe suprafaa ei;

Efectul Hall const n stabilirea unei tensiuni (tensiune Hall) ntre dou puncteale plcii, echipoteniale n lipsa cmpului magnetic

Sonda Hall se realizeaz de obicei sub o form paralelipipedic de lungime a, lime b, grosime h i cei doi electrozi de curent (electrozi de comand) 1, 1;

Tensiunea Hall se msoar ntre punctele 2 i 2, echipoteniale n lipsacmpului magnetic.

1

1


BIKU c =2 K - sensibilitatea sondei Hall

CB IKBUS =

= 2 Sensibilitatea sondei

Senzor de proximitate cu sond Hall


Realizarea unor senzori de proximitate cu traductoare Hall este posibil n treivariante:

Deplasarea unui magnet, n direcie frontal sau transversal, fa de traductorul Hall;

Ecranarea cmpului magnetic creat de un magnet permanent prin intercalarea unui material feromagnetic (cu limea de peste 1mm) ntretraductorul Hall i magnet;

Concentrarea liniilor cmpului magnetic (creat de un magnet permanent) nzona traductorului Hall, prin apropierea unui material feromagnetic prin spatele traductorului Hall.

senzori proximitate

Documents