سنسورهای موقعیت خطی

سنسورهای موقعیت خطی از روش های تماسی یا غیر تماسی برای اندازه گیری سرعت و/یا موقعیت یک جسم استفاده می کنند. آنها از فناوری های مختلفی برای تشخیص و اندازه گیری موقعیت و حرکت یک شی استفاده می کنند. مکانیسم کلی برای اکثر سنسورها شامل انتشار است که توسط هدف تداخل دارد. تداخل ثبت می شود و به اندازه گیری فاصله یا سرعت ترجمه می شود. انواع سنسورهای موقعیت خطی بر اساس عملکرد خاص آنها متمایز می شوند.

نمایش تمام سازندگان سنسورهای موقعیت خطی

هنگام انتخاب سنسورهای موقعیت خطی، تمایز بین انواع مختلف فناوری سنجش بسیار مهم است. فراتر از این، خریداران صنعتی باید مشخصات عملکرد، انواع خروجی و ویژگی های مختلف را در نظر بگیرند.

انواع

انواع مختلفی از فناوری‌های سنسور موقعیت خطی مختلف برای خریداران صنعتی وجود دارد تا در حین انتخاب بین آنها تمایز قائل شوند.

سنسورهای خازن سنسورهای غیر تماسی هستند که با اندازه گیری اختلاف ولتاژ اعمال شده بین سنسور و هدف آن عمل می کنند. آنها می توانند بر روی مواد هدف رسانا و نارسانا استفاده شوند، اما می توانند به پارامترهای محیطی که ثابت دی الکتریک محیط بین سنسور و هدف (معمولاً هوا) را تغییر می دهند، حساس باشند.

سنسورهای جریان گردابی سنسورهای غیر تماسی هستند که شامل دو سیم پیچ هستند، یک سیم پیچ فعال که تحت تأثیر حضور هدف رسانا است و سیم پیچ دوم که مدار پل را تکمیل می کند و جبران دما را فراهم می کند. با نزدیک‌تر شدن هدف به کاوشگر، جریان‌های گردابی قوی‌تر می‌شوند، که امپدانس سیم‌پیچ فعال را تغییر می‌دهد و باعث عدم تعادل پل مربوط به موقعیت هدف می‌شود.

حسگرهای فوتوالکتریک ، از جمله فیبر نوری ، مثلث نوری ، و زمان نوری پرواز، با استفاده از طرح ریزی و تشخیص نور عمل می کنند. خواص انعکاسی هدف و محیط ملاحظات مهمی در انتخاب و استفاده از حسگرهای فوتوالکتریک است.

سنسورهای اولتراسونیک با استفاده از نمایش و تشخیص صدا کار می کنند. فاصله بین سنسور و هدف از زمان بازگشت سیگنال صوتی و سرعت انتشار محیط اندازه گیری محاسبه می شود.

حسگرهای القایی ، اثر هال ، مغناطیسی مقاومتی ، مغناطیسی انقباضی و رلوکتانس متغیر، اختلال در میدان های مغناطیسی را اندازه گیری می کنند.

پتانسیومترهای خطی یک خروجی مقاومت متناسب با جابجایی یا موقعیت جسم ایجاد می کنند. عنصر مقاومت توسط ولتاژ DC یا AC برانگیخته می شود و ولتاژ خروجی در حالت ایده آل تابعی خطی از جابجایی ورودی است.

خروجی

سنسورهای موقعیت خطی در انواع مختلفی از سیگنال های خروجی موجود هستند تا با نیازهای کاربردی مختلف و معماری های کنترل مطابقت داشته باشند.

• سنسورهای آنالوگ خروجی را به صورت ولتاژ DC یا جریان DC ارائه می دهند. این سنسورها اکثریت قریب به اتفاق سنسورهای مورد استفاده در اتوماسیون صنعتی را تشکیل می دهند.

• حسگرهای دیجیتال مبتنی بر زمان ، پالس های دیجیتالی را تولید می کنند که بر اساس زمان از هم جدا می شوند. زمان بین پالس ها متناسب با موقعیت خطی است. آنها در درجه اول در سنسورهای موقعیت خطی مغناطیسی اعمال می شوند. انواع خروجی عبارتند از start/stop، مدوله شده با عرض پالس (PWM) و PWM محاسبه شده مجدد.

• حسگرهای دیجیتال سریال خروجی های مجزا و تک جریانی را با استفاده از اعداد از طریق پروتکل های دیجیتالی از جمله رابط سریال همزمان (SSI)، DeviceNet، اترنت و Profibus ارائه می دهند.

مشخصات

انتخاب مناسب سنسور مستلزم آن است که خریدار صنعتی مشخصات عملکرد محصولات را در نظر بگیرد.

• محدوده اندازه گیری محدوده فواصلی را که سنسور طراحی شده یا می تواند اندازه گیری کند را توصیف می کند.

• دقت درصد انحراف از مقدار واقعی/واقعی اندازه گیری را توصیف می کند.

• وضوح کوچکترین مرتبه بزرگی را که یک حسگر می تواند تشخیص دهد را توصیف می کند. دستگاهی با وضوح بالاتر می تواند اندازه گیری های کوچکتر و دقیق تری انجام دهد.

• محدوده فرکانس محدوده فرکانس هایی است که دستگاه برای کار در آن طراحی شده است که معمولاً بر حسب کیلوهرتز توصیف می شود.

ویژگی های طراحی

هنگام انتخاب بین محصولات سنسور موقعیت خطی، برخی از ویژگی‌های طراحی نیز ممکن است مهم باشد.

حسگرها ممکن است تماسی یا غیر تماسی باشند بسته به اینکه آیا برای اندازه گیری نیاز به تماس فیزیکی دارند. سنسورهای تماسی با گذشت زمان بیشتر فرسوده می شوند یا تخریب می شوند.

سنسورها سبک‌های بدنه متفاوتی دارند که ویژگی‌های نصب و سازگاری فیزیکی را تعیین می‌کنند. این سبک ها شامل بشکه رزوه ای، استوانه ای، سوئیچ، مستطیلی، شیار، حلقه ای و پنجره است.

سنسورها را می توان به عنوان یک عنصر خام یا یک مبدل داخلی بسته بندی کرد . ابزارهای مستقل یا کنتورها خروجی را در یا نزدیک دستگاه نمایش می دهند. گیج ها / نشانگرها دارای نمایشگر آنالوگ هستند و خروجی الکترونیکی ندارند.

دستگاه ها ممکن است دارای محدوده دمای کارکرد (مثلاً 32 تا 130 درجه فارنهایت) باشند که محدوده دماهایی را مشخص می کند که دستگاه می تواند به طور ایمن و قابل اطمینان بدون خرابی کار کند.

سنسورها را می توان محافظ (محافظت در برابر EMI و RFI)، ایمنی میدان جوش ، محافظت از اتصال کوتاه ، و/یا ذاتاً ایمن (نمی تواند باعث اشتعال مخلوط های جوی شود).

منبع

globalspec