Потенциометрический датчик линейного перемещения

Общее описание канатиковых датчиков перемещения

Оборудование с высокой частотой повторяющихся циклов, требует компактных высокоточных приборов для измерения линейных перемещений движущихся частей механизмов. Задача решается приобретением тросовых датчиков перемещения, допускающих монтаж в том числе и в ограниченном пространстве.

Тросовые датчики линейных перемещений – преобразователи расстояния в сопротивление, аналоговый или цифровой сигнал на базе потенциометра, энкодера.

Тросиковые датчики линейных перемещений

Тросиковые датчики — это недорогие, компактные датчики, которые точно измеряют положение или перемещение объектов. Основными компонентами тросовых датчиков являются прочный прецизионный трос и чувствительный элемент (например, потенциометр или энкодер), которые преобразовывают изменение расстояния в пропорциональный электрический сигнал. Необслуживаемые тросиковые датчики легко устанавливаются и, благодаря их надёжности, могут быть использованы в различных областях промышленности.

Тросовые датчики перемещения серии RX

TTL, HTL, SSI, Profibus, CANopen, EtherCAT, Profinet

от 50 мм до 5000 мм

IP65 (опционально IP67)

Тросовые датчики больших перемещений RX135

6 / 7 / 8 / 10 / 12 / 15 / 20 / 25 / 30 / 35 / 42.5 м

Блок механики тросового датчика

от 1 до 42,5 м

Тросиковые датчики серии MH

от 1000 до 10000 мм

IP67 (опционально IP69K)

CANopen, (опционально резервный)

Датчики для гидроцилиндров серии RX300

10 / 15 м

SSI, Profibus, CANopen, Profinet, EtherCAT

Компактные датчики серии LX

от 50 до 1250 мм

потенциометр 1 кОм

Тросиковые датчики FX-HM

от 50 до 375 мм

Потенциометрический
датчик (рис. 4.1), являющийся датчиком
линейных или угловых перемещений,
представляет собой реостат с подвижным
контактом — щеткой, включенной по схеме

потенциометра.
Перемещение подвижного контакта такого
датчика преобразуется в напряжение,
снимаемое со щетки и одной клеммы обмотки
потенциометра (см. рис. 4.1, а).

Характеристика
потенциометра линейна, если сопротивление
нагрузки значительно больше его
сопротивления.

Динамические
свойства потенциометра также зависят
от его нагрузки; при активной нагрузке
он практически безинерционен, а при
емкостной и индуктивной нагрузках
изменение его выходного сигнала будет
отставать от изменения входного сигнала,
так как динамические процессы в
электрических цепях с реактивным
сопротивлением протекают не мгновенно.

Конструкции
потенциометра разнообразны. Наиболее
распространен потенциометр с каркасом
цилиндрической формы (см. рис. 4.1, б),
которая
обеспечивает небольшие его габариты и
позволяет снизить усилия, необходимые
для перемещения щетки, а следовательно,
уменьшить зону нечувствительности, что
очень важно
при измерении малых перемещений.

Каркасы потенциометров
делают из пластмасс, керамики,
оксидированного алюминия, а обмотки —
из сплавов с высоким удельным
сопротивлением (константана, сплавов
платины, золота). Для
намотки используется проволока малого
диаметра (до сотых долей миллиметра),
так как чем меньше диаметр проволоки,
тем меньше
ступенчатость статической характеристики
(см. рис. 4.1, в).

Щетки потенциометров
изготовляют из сплавов серебра, платины,
иридия, палладия и др.

Применяются и
потенциометры с каркасами другой формы,
например, если надо произвести измерения
большого линейного перемещения с большой
точностью, — прямолинейные, большой
длины.

Достоинства
потенциометрического датчика — простота
конструкции и схемы, малые габаритные
размеры и масса; недостаток — наличие
скользящего контакта, который, во-первых,
снижает надежность, а во-вторых,
ограничивает срок его эксплуатации,
так как со временем происходит истирание
проволоки и характеристика
потенциометра меняется.

Преимущества тросовых датчиков перемещения

• Широкий диапазон рабочих параметров (температура, влажность, налипание грязи и т.д.);
• Высокая производительность;
• Продолжительный срок эксплуатации;
• Компактные размеры;
• Удобный монтаж.

Области применения

Основные области применения бесконтактных датчиков положения:

• Производства, требующие особенно высокой надежности измерений и долговечной работы сенсоров
• Разнообразные системы управления с обратной связью, АСУТП
• Гидравлические и пневматические системы
• Машиностроение
• Охранные системы (бесконтактные)
• С/х, лесное хозяйство
• Деревообработка, листовая металлообработка
• Компоновка/упаковка продукции
• Текстильная индустрия
• Формование пластиков (инжекционное)

Недостатки

Недостатки можно выделить в зависимости от типа:

• Индуктивные. Плохо подходят для больших диапазонов. Лучше работают на малых расстояниях.
• Магнитострикционные. Как правило более дороги.

Единственный недостаток тросовых датчиков перемещения – наличие подвижных деталей, которые из-за изнашивания сокращают количество возможных операций.

Приобрести прибор – быстро, информативно, просто

Чтобы купить датчики линейных перемещений, достаточно заполнить опросную форму. Инженер компании поможет подобрать конкретную модель для решения поставленной задачи, а также сориентирует по стоимости и наличию на складе.

Принцип работы

Датчики положения WS определяют положение абсолютно или инкрементально, с использованием тросика из нержавеющей стали. Использование различных конструкций с диапазонами до 60.000 мм, компактность и ударопрочность делают эти датчики идеальным решением для задач измерения длины и положения. Датчики положения WS состоят из следующих компонентов:

• точно откалиброванный трос
• барабан для троса
• пружинный привод
• элемент датчика, измеряющий угол
• электроника датчика

Измерительный трос намотан по спирали вокруг барабана. Для определения положения измерительный трос отматывается на нужную длину против возвращающего усилия пружинного привода. Процесс разматывания измерительного троса с барабана преобразует линейное перемещение троса в изменение угла поворота. Это изменение угла, с использование при этом энкодера или потенциометра, преобразовывается в электрический выходной сигнал.

Доступные типы аналоговых выходов включают: потенциометр, 0-10 В, 4-20 мА, аналоговый выведенный в SSI. Цифровые выходы включают в себя инкрементальный энкодер, абсолютный энкодер, SSI, CANopen, Profibus, Interbus-S или RS-232.

• Быстро и легко монтируется
• Требует минимально необходимое линейное направление
• Компактный
• Устойчив к ударам и вибрации
• Высокая степень защиты до IP67
• Высокая скорость измерения до 20 м/с
• Диапазон измерения до 60.000 mm
• Много типов выходов: 10V, 4-20mA,инкрементальный и абсолютный энкодеры, SSI, CAN bus, Profibus, Asi bus

Применение тросовых датчиков перемещения

Благодаря компактной конструкции тросовые датчики линейных перемещений легко монтируются в труднодоступных местах. В промышленности приборы востребованы:

• на подъемно-транспортном оборудовании;
• в прецизионных системах контроля, частный пример – мониторинг положения цилиндров;
• при мониторинге хода каруселей, аттракционов;
• для деревообрабатывающих станков.

Альтернативные направления применения канатиковых датчиков включают системы управления гидравликой, промышленную автоматику, а также самолето- и автомобилестроение. В последнем случае тросовые измерители используются на стадии испытания техники.

Особенности магнитострикционных датчиков MST

Датчик линейный перемещений OPKON MST обладает следующими положительными особенностями при эксплуатации:

• Высокоточный 16-битный ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь).
• Рабочая скорость измерения до 10 м/сек.
• Встроенные электрические защиты: от неправильного подключения, от перенапряжения.
• Высокий эксплуатационный ресурс, за счет отсутствия механических взаимодействий между элементами измерительной системы.
• Прочный измерительный зонд из нержавеющей стали.
• Возможность работать под давлением до 500 бар.
• Легкий и оперативный монтаж с помощью резьбового соединения М18х1,5.
• Электрическое подключение осуществляется через разъем, который позволяет при необходимости быстро заменить датчик.
• Подвижный элемент выполняется в виде бегунка или поплавка из нержавеющей стали, для пищевых или химических применений.

Главное преимущество бесконтактных датчиков положения основывается на методе их работы. Это:

В зависимости от устройства прибора, датчики обладают такими достоинствами:

• Индуктивные. Отличаются высокой стойкостью к магнитным полям, электромагнитным помехам. Хорошо работают на малых дистанциях.
• Магнитострикционные. Отличаются большими рабочими диапазонами, высокой точностью и скоростью, повторяемостью. Хорошо устойчивы к тяжелым условиям внешней среды.
• Потенциометрические. Устойчивость к электрическим и магнитным помехам. Простота конструкции, экономичность. Стабильность функции преобразования. Как правило более малые габариты и вес, компактность.

Индуктивные датчики

Принцип действия
индуктивного датчика состоит в
преобразовании перемещения подвижной
части его магнитопровода в изменение
индуктивности катушек. Применяется
такой датчик главным образом для точных
измерений малых перемещений.

Схемы конструкций
простого и дифференциального индуктивных
датчиков представлены на рис. 4.2, а,
б.

Измеряемое
перемещение предмета 1
вызывает
перемещение подвижной части магнитопровода
2, изменение воздушного зазора δ и в
конечном счете изменение индуктивности
в обмотке 3.
(В
дифференциальном датчике изменяются
индуктивностиI
обеих обмоток 3.)
Обмотки
включены в мостовую схему переменного
тока, поэтому выходной сигнал датчика
— разбаланс моста пропорционален
входному сигналу — перемещению.

Статическая
характеристика датчика представлена
на рис. 4.2, в.

Чувствительность
индуктивных датчиков может достигать
10 В/мм; линейная
область характеристики невелика.
Индуктивным датчиком можно измерять
перемещения порядка 10 -7
м.

Рис. 4.2. Схемы
конструкций простого (а)
и
дифференциального (б)
индуктивных
датчиков и их статическая характеристика
(в): 1
—
перемещающийся предмет; 2
— подвижная
часть магнитопровода; 3
—
обмотки;
4 — неподвижный
магнитопровод

Назначение датчиков линейных перемещений

• Измерение положения, линейного перемещения объектов на производстве, расстояния до объектов (+ передача информации для вывода на дисплей)
• Определение положения цилиндров в гидравлике/пневматике
• Мониторинг положения рабочих органов производственных машин/роботов и механизмов: Машины для литья под давлением, станки с ПУ, прокатные станы, металлорежущее оборудованиеСпецтехника (машины с надставками/удлинителями и пр.)С/х машины и строительная техникаТранспортные средства с устройством разгрузки/погрузкиСамоходные т/c
• Машины для литья под давлением, станки с ПУ, прокатные станы, металлорежущее оборудование
• Спецтехника (машины с надставками/удлинителями и пр.)
• С/х машины и строительная техника
• Транспортные средства с устройством разгрузки/погрузки
• Самоходные т/c
• Реализация обратной связи в АСУТП и прочих СУ

Принцип работы тросовых датчиков перемещения

Измерительный прибор отличается простой (как следствие, долговечной) конструкцией. Устройство объединяет четыре базовых элемента:

• катушка;
• тонкий трос из нержавеющей стали с защитным покрытием;
• пружинный механизм;
• выходной преобразователь – потенциометр, абсолютный или инкрементальный энкодер.

Важная особенность датчика – канат точно послойно намотан на лебедку. Быстрое движение троса осуществляется благодаря подпружиненному усилию.

Детектирование линейного положения тросовым датчиком перемещения осуществляется в процессе разматывания/наматывания каната на катушку. Для этого корпус прибора жестко монтируется на статичную основу, а выход троса крепится к объекту измерений.

Движение элемента передается на канат и вызывает вращение вала катушки, соединенного с чувствительным элементом. Его роль исполняет подвижной контакт потенциометра или диск с насечками у оптического энкодера, как пример. Количество и направление оборотов трансформируются электроникой в последовательность электрических импульсов. Соответственно типу преобразователя, аналоговый или цифровой сигнал передается далее на блок управления, другое устройство. Декодированная информация может отображаться на дисплее для визуального мониторинга.

Рабочий диапазон датчика линейных перемещений определяется длиной троса. Стандартно каждый модельный ряд приборов имеет от двух до четырех интервалов измерений. Выходной сигнал представлен силой тока или напряжением для устройств с аналоговым выходом, сопротивлением у датчика с потенциометром, а также цифровым интерфейсом – SSI и другими, в зависимости от подключенного энкодера.

Линейные потенциометры

• Низкая стоимость
• Простой монтаж
• Корпус 33×33 мм
• Рабочая скорость 5 м/с
• Степень защиты: IP65

• Шарнирное крепление
• Удобный монтаж
• Диаметр корпуса: 38 мм
• Рабочая скорость: 5 м/с
• Степень защиты: IP65

• Компактный корпус
• Корпус 33×33 мм
• Степень защиты: IP40
• Рабочая скорость 1,5 м/с

• Сквозной шток
• Корпус: 13×16 мм
• Номинальное сопротивление: 2 кОм
• Степень защиты: IP63
• Рабочая скорость: 5 м/с
• Кабельный вывод
• Диапазон: 10, 14, 25 мм

• Бесштоковое исполнение
• Корпус: 21,5×10 мм
• Номинальное сопротивление: 5 кОм
• Степень защиты: IP10
• Рабочая скорость: 5 м/с
• Вывод под пайку

• Стандартный или сквозной шток
• Диаметр корпуса: 18 мм
• Номинальное сопротивление: 2/5 кОм
• Степень защиты: IP65
• Рабочая скорость: 5 м/с

• Стандартный или с шарнирным креплением шток
• Диаметр корпуса: 18 мм
• Номинальное сопротивление: 2/5 кОм
• Степень защиты: IP65
• Рабочая скорость: 5 м/с

• Монтаж на DIN-рейку или датчик
• Встроенная защита от обратной полярности
• Класс защиты: IP30 / IP54

Документация

Руководства по эксплуатации:

Тросовые датчики линейного перемещения

Тросовые датчики перемещения представляют высокоточное, компактное оборудование для измерения линейных перемещений в циклических процессах.

Преимущества тросовых (канатиковых) датчиков перемещения

Магнитострикционный датчик OPKON предназначен для контроля уровня технологических жидкостей или измерения перемещения различных осевых механизмов. Прочный корпус из анодированного алюминия позволяет устройству работать под высоким давлением и не бояться небольших механических воздействий.

Датчик положения устанавливается на зонд из нержавеющей стали. Беспрепятственно двигаясь по штоку, сенсор имеет высокую точность и скорость измерений, которая достигает 10 метров в секунду. Именно скорость позволяет применять серию MST для контроля положения таких устройств, как гидравлические цилиндры, широко применяемые в строительстве и сельском хозяйстве.

Технические характеристики датчика линейных перемещений OPKON MST

Магнитострикционный преобразователь расстояния имеет отличные эксплуатационные характеристики, которые обеспечивают широкий диапазон применений. Его параметры:

Габаритные размеры

Габаритные размеры зависят от выбранного диапазона измерения. При этом диаметр измерительного штока и корпуса преобразователя остается неизменным.

Примеры использования датчиков OPKON MST

Сферы применения датчиков линейного перемещения можно разделить на 2 основные категории:

• Контроль уровня жидкостей в технологических емкостях закрытого или открытого типа с применением поплавка OP-MCR-F03, который приобретается отдельно.
• Измерение положения осевых рабочих механизмов.

Каталог тросовых датчиков линейных перемещений на диапазон измерения до 40 метров, обладающих высокой надежностью и точностью. Тросиковые преобразователи Pepperl+Fuchs, IFM Electronic и Turck позволяют непрерывно измерять перемещение движущихся частей различных механизмов во многих отраслях промышленности, строительстве и т.д. Простота конструкции, легкость монтажа и широкий выбор стандартных аналоговых сигналов и цифровых интерфейсов позволяют интегрировать данные измерительные приборы в конкретную задачу.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 15000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 4. 20 мА. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +60 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Питание: 12. 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 250 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 4. 20 мА. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +60 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Питание: 12. 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 500 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 4. 20 мА. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +60 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Питание: 12. 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 1000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 4. 20 мА. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +60 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Питание: 12. 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 2000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 4. 20 мА. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +60 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Питание: 12. 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 3000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 4. 20 мА. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +60 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Питание: 12. 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 6000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 4. 20 мА. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +60 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Питание: 12. 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 10000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 4. 20 мА. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +60 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Питание: 12. 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 20000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 4. 20 мА. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +60 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Питание: 12. 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 30000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 4. 20 мА. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +60 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Питание: 12. 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 40000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 4. 20 мА. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +60 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Питание: 12. 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 250 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 1 кОм. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +85 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Макс. допустимое напряжение: 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 500 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 1 кОм. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +85 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Макс. допустимое напряжение: 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 1000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 1 кОм. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +85 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Макс. допустимое напряжение: 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 2000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 1 кОм. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +85 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Макс. допустимое напряжение: 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 3000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 1 кОм. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +85 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Макс. допустимое напряжение: 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 6000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 1 кОм. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +85 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Макс. допустимое напряжение: 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 10000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 1 кОм. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +85 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Макс. допустимое напряжение: 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 15000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 1 кОм. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +85 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Макс. допустимое напряжение: 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 20000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 1 кОм. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +85 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Макс. допустимое напряжение: 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 30000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 1 кОм. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +85 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Макс. допустимое напряжение: 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 40000 мм. Линейность: 0,1 %. Выходной сигнал: 1 кОм. Температурный диапазон эксплуатации: -20. +85 °C. Степень пылевлагозащиты: IP65. Материал корпуса: алюминий. Макс. допустимое напряжение: 30 V DC. Подключение: разъем M12 4 pin.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 3000 мм. Линейность: 0,15 %. Выходной сигнал: 4. 20 мА. Температурный диапазон эксплуатации: -30. +70 °C. Степень пылевлагозащиты: IP54. Материал корпуса: пластмасса, алюминий. Питание: 12. 30 V DC. Подключение: кабель, 1 м.

Тип: тросовый преобразователь линейных перемещений. Диапазон измерения: 0. 3000 мм. Линейность: 0,15 %. Выходной сигнал: 0. 10 В. Температурный диапазон эксплуатации: -30. +70 °C. Степень пылевлагозащиты: IP54. Материал корпуса: пластмасса, алюминий. Питание: 12. 30 V DC. Подключение: кабель, 1 м.

Принцип работы датчика положения OPKON MST

Действие датчика линейных перемещений OPKON основывается на магнитострикционном эффекте, который заключается в изменении формы и размеров проводника под влиянием магнитного поля. Этот эффект приводит к появлению колебаний, распространяющихся по проводнику. Фиксируя их, можно вычислить положение бегунка (источник магнитного поля), по которому определяется расстояние или уровень.

Проводником для колебаний является волновод из нержавеющей стали. При подаче питающего напряжения на магнитострикционный преобразователь, по волноводу начинают идти импульсы с определенной частотой. Это приводит к появлению магнитного поля у проводника. Бегунок или поплавок обладает собственным магнитным полем. При взаимодействии двух магнитных полей происходит деформация волновода, из-за чего возникают высокочастотные колебания.

Электроника фиксирует время между первым импульсом и появлением ответных колебаний. По этому времени и скорости распространения волны, которая является постоянной, вычисляется расстояние между нулевой точкой и местом расположения бегунка. На выходе устройства выдается унифицированный сигнал, который пропорционален положению поплавка.

Рассмотрим рабочий принцип модели TH1. Это магнитострикционный датчик.

Датчик представляет собой протяженный волновод, который помещается внутрь цилиндра, перемещение которого необходимо отслеживать. На внутренней поверхности цилиндра устанавливается маркер, который представляет собой кольцевой магнит. Волновод и перемещающийся вдоль него маркер составляют основу измерительной системы. По волноводу посылаются импульсы и отражаются от места сложения магнитных полей волновода и кольцевого магнита. Электроника рассчитывает расстояние и передает значение в форме стандартизированных сигналов на выход (Signal, Signal GND). Как правило, датчик взаимодействует с ПЛК.

По типу выходного сигнала, индуктивный выключатель является дискретным датчиком. Выходной сигнал формируется только в момент сближения с объектом.

Принцип работы потенциометрических датчиков линейных перемещений

Рабочий принцип удобно рассмотреть на модели LFP.

В отличие от других моделей этот прибор не имеет приводной штанги, но принцип остается общим. Нажимной штифт соединен с объектом, положение которого необходимо регистрировать. По мере своего движения он замыкает цепь по контакту 2. Сама же электрическая схема датчика выглядит как переменный резистор, где два конца выводятся на 1 и 3 контакты, а подвижный элемент на 2-й. Путем подачи питания на выводы 1 и 3 можно снимать сигнал как с обычного делителя напряжения и судить по нему о положении объекта.

Остальные модели используют такой же базовый метод, но могут отличаться по своей конструкции, например использовать приводную штангу или иметь внутреннюю электронную схему обработки и нормализации сигнала как у TE1.