في أدوات الآلات الحديثة والمعدات عالية الدقة ، حيث من المهم التحكم في موضع العناصر الهيكلية ، يتم تثبيت جهاز استشعار حثي. ما الغرض من استخدام هذا الجهاز ، وما أنواع وطرق الاتصال الموجودة ، وكيف يعمل ، سننظر في هذه المقالة.
موعد
تم تصميم جهاز استشعار حثي للتحكم في حركة جسم العمل دون الاتصال المباشر به. المجال الرئيسي لتطبيقه هو معدات الأدوات الآلية ، والأجهزة الطبية الدقيقة ، وأنظمة التشغيل الآلي للعمليات التكنولوجية ، والقياس والتحكم في شكل المنتج. وفقًا لأحكام الفقرة 2.1.1.1 من GOST R 50030.5.2-99 ، هذا هو المستشعر الذي يخلق مجالًا كهرومغناطيسيًا في منطقة الحساسية وله مفتاح أشباه الموصلات.
يتم تحديد نطاق تطبيق أجهزة الاستشعار الحثية إلى حد كبير من خلال موثوقيتها العالية ومقاومتها للعوامل الخارجية. لا تؤثر العديد من العوامل البيئية على قراءاتها وتشغيلها: الرطوبة ، والتكثيف ، وتراكم الغبار والأوساخ ، ودخول الجسيمات الصلبة. يتم توفير هذه الميزات من خلال أجهزتهم وبيانات التصميم.
جهاز
لم يؤد تطوير قطاع الإلكترونيات الراديوية إلى تحسين الآليات الأولية فحسب ، بل أدى أيضًا إلى ظهور أجهزة استشعار حثي جديدة بشكل أساسي. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك أحد أبسط الخيارات (الشكل 1):
كما ترى في الشكل فهي تشمل:
- دائرة مغناطيسية أو نير (1) - مصمم لنقل المجال الكهرومغناطيسي من المولد إلى منطقة الحساسية ؛
- مغو (2) - يخلق مجالًا كهرومغناطيسيًا متناوبًا عندما يتدفق تيار كهربائي عبر الحلقات ؛
- كائن قياس (3) - مرساة معدنية يتم إدخالها أو نقلها في منطقة الحساسية ، والأجسام غير المعدنية غير قادرة على التأثير على حالة المجال الكهرومغناطيسي ، لذلك لا يتم استخدامها كاشف.
- الفجوة بين جسم القياس والدائرة المغناطيسية الرئيسية (4) - يوفر مقياسًا للتفاعل كعازل مغناطيسي ، اعتمادًا على نموذج المستشعر وطريقة الحركة ، يمكن أن يظل دون تغيير أو يتقلب داخل نطاق معين ؛
- مولد كهرباء (5) - مصمم لتوليد جهد كهربائي بتردد معين ، والذي سيخلق مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا في منطقة معينة.
مبدأ التشغيل
مبدأ تشغيل المستشعر الحثي هو قدرة المجال الكهرومغناطيسي على تغيير معلماته ، اعتمادًا على قيمة الموصلية المغناطيسية على مسار التدفق. يعتمد تشغيلها على النسخة الكلاسيكية من ملف ملفوف على قلب.
عندما يتدفق التيار الكهربائي عبر لفات هذا الملف ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي (انظر. الشكل 2) ، يتم تحديد المتجه الناتج للحث المغناطيسي B منه بواسطة قاعدة اليد اليمنى. عندما يتحرك المجال المغناطيسي عبر اللب ، توفر المادة المغناطيسية أقصى قدر من الإنتاجية. ولكن بمجرد دخول خطوط الحث المغناطيسي إلى المجال الجوي ، تتدهور الموصلية المغناطيسية بشكل كبير ويتبدد جزء من المجال.
عندما يتم إدخال جسم مثير (الشكل 3) مصنوع من المعدن في مجال المستشعر الحثي ، تتغير شدة خطوط الحث بشكل حاد. نتيجة لذلك ، يزداد التدفق وتتغير قيمته ، وهذا بدوره يؤدي إلى تغيير في الكمية الكهربائية في دائرة الملف بسبب ظاهرة الحث المتبادل. من الناحية العملية ، هذه الإشارة صغيرة جدًا ، لذلك يتم تضمين مكبر للصوت في دائرتها لتوسيع نطاق قياس المستشعر الحثي.
استشعار المسافة والهدف
اعتمادًا على تصميم ومبدأ تشغيل المستشعر الحثي ، يمكن أن يكون للكائن المستهدف إزاحة رأسية أو أفقية بالنسبة للمقياس نفسه. ومع ذلك ، قد لا يبدأ رد فعل المستشعر على بداية حركة الكائن المتحكم فيه على الفور ، وهذا يرجع إلى المسافة الاسمية التي يتم عندها توفير منطقة حساسية المستشعر والمعلمات التقنية موضوع.
كما ترون في الشكل 4 ، في الموضع الأول ، يقع الكائن المتحكم فيه على مسافة لا تصل فيها الخطوط الكهرومغناطيسية إلى سطحه. في هذه الحالة ، لن يتم إزالة الإشارة من المستشعر الحثي ، لأنها لا تسجل الحركات في منطقة الحساسية. في الموضع الثاني ، يكون الكائن المتحكم فيه قد تجاوز بالفعل مسافة الاستشعار ودخل المنطقة الحساسة. نتيجة للتفاعل مع الكائن ، ستظهر إشارة مقابلة عند خرج المستشعر.
أيضًا ، ستعتمد مسافة الاستشعار على الأبعاد الهندسية والشكل والمادة. وتجدر الإشارة إلى أنه يتم استخدام الأشياء المعدنية فقط ككائن لتشغيل جهاز استشعار حثي. لكن لحظة انتقال المستشعر إلى الحالة المعاكسة ستختلف أيضًا عن النوع المحدد الموضح في رسم بياني:
ملاحظة. اقرأ المزيد في مقالتنا: https://www.asutpp.ru/induktivnyy-datchik.html