Аналогни и дигитални сензори нуде-дугорочну стабилност, прецизност и поузданост.
Контрола кретања и системи индустријске аутоматизације представљају бројне изазове за дизајнере. На пример, морају да се боре са прекомерном прљавштином и прашином у фабричким подешавањима. Поред тога, транспортне траке и системи за превлачење-и-могу да доживе високе вибрације или вршне ударне силе, угрожавајући стабилност сензора кола. Изабрани систем магнетног сензора мора да поседује изузетну издржљивост да би обезбедио-дугорочну тачност и поузданост у оквиру апликације.
Током планирања пројекта, пројектантски инжењери треба да изврше детаљан преглед околинских, механичких, електричних и магнетних параметара индустријских апликација. Инжењери треба да анализирају целокупно магнетно коло индустријских апликација-укључујући сензоре и магнетне актуаторе. Узимајући у обзир све критичне факторе, инжењери могу препоручити моћне прилагођене сензоре како би испунили јединствене захтеве система индустријске аутоматизације.
Овај чланак говори о томе како одабрати високо прецизне и поуздане сензоре за апликације индустријске аутоматизације. Након дефинисања и описа предности неколико аналогних и дигиталних сензора, даје примере индустријских примена које користе ове уређаје.
Аналогни ротациони и линеарни сензори Холовог ефекта пружају стабилност и тачност
Аналогни сензори омогућавају крајњим корисницима да добију тренутну повратну информацију о положају магнета у системима индустријске аутоматизације. Историјски гледано, аналогни сензори са Холовим ефектом мерили су густину магнетног флукса и били су веома осетљиви на вредности температуре апликације. Најновија достигнућа у аналогној технологији Холовог ефекта омогућавају чиповима са Холовим ефектом да мере угао поља флукса уместо традиционалне амплитуде, значајно смањујући осетљивост на варијације температуре. Данас сензори са Холовим ефектом испоручују високо стабилне аналогне излазе у широким температурним распонима.
Следећи сензори са Холовим ефектом су добро-прикладни за прилагођене апликације аналогног сензора:
Ротациони сензори са Холовим ефектом Без покретних делова, ови полупроводнички{0}}сензори интегришу сензорне елементе са Холовим ефектом са кола за испоруку аналогних излазних сигнала који одговарају променама у ротирајућим магнетним пољима. Ротациони сензори Холовог ефекта нуде две излазне опције: аналогну или пулсну ширину модулације (ПВМ). Уређај је програмабилан, омогућавајући инжењерима да повежу специфичне излазне напоне или ПВМ вредности са прецизним степеном ротације.
Може се подесити више тачака програмирања за до 360 степени ротације. Свака тачка програмирања представља напон или ПВМ излазну вредност која одговара одређеном углу магнетног поља. Ово генерише излазни сигнал високе{3}}прецизности, високе{4}}односа резолуције у односу на степен ротације.
Предности:
- Не доживљава промене вредности отпора или механичко хабање попут механичких ротационих уређаја или уређаја са отпорним филмом
- Пружа изузетну стабилност на нормалним радним температурама до +105 степени
- Пружа тачност ротације од 0-360 степени са 0,5-4,5 ВДЦ излаза или 10-90% ПВМ радног циклуса
Пријаве:
Замењује отпорни филм и уређаје механичког потенциометра који су склони хабању и проблемима са оксидацијом који узрокују губитак сигнала у контролним јединицама.
Примене за контролу покрета укључују мерење угла клапних вентила у течностима и прецизну контролу протока
Детекција положаја ротационих прекидача у управљачким колима
Линеарни сензор Холовог ефекта
Сензори са линеарним Холовим ефектом мере линеарно кретање магнетног поља, а не ротацију. Овај сензор се може програмирати за подешени излазни напон који је пропорционалан датој удаљености путовања. (Његове излазне опције су идентичне онима код ротационих сензора са Холовим ефектом.) Користећи један чип са Холовим ефектом, овај сензор мери линеарно кретање и релативни угао магнетног флукса магнетног актуатора, са максималним ходом од 30 мм. Ово резултира пропорционалним излазним сигналом у односу на прецизно кретање сензора.
Предности:
Сензор и актуатор се могу поставити у крајњу област инсталације апликације (укључујући све магнетне утицаје из околног окружења);
Ова позиција за монтажу омогућава инжењерима да оптимизују излазни сигнал апликације, јер ће било које ранжирање, механичке толеранције магнетног поља или толеранције слагања бити уграђене у програмирани излазни сигнал како би одговарали смеру магнетног флукса када се магнет ротира.
Пријаве:
Користи се као сензор нивоа течности за праћење нивоа течности; сензор детектује положај покретног пловка опремљеног магнетом
Пружа изузетно прецизне толеранције положаја за аутоматизоване системе-и-постављања
Реед прекидачи и сензори са Холовим ефектом пружају високо поуздано дигитално сенсинг
Корисници индустријске аутоматизације преферирају дигиталне излазе када проверавају да ли је објекат (нпр. врата лифта) у исправном положају. Следећи дигитални сензори нуде изузетну поузданост у прилагођеним апликацијама магнетног сензора:
Реед Свитцх
Контакти реед прекидача су направљени од племенитог метала и запечаћени у стакленој цеви. Овај електрични прекидач ради без потребе за спољним извором напајања.
Предности:
Отпоран на влагу и друге опасности по животну средину, обезбеђујући поуздан рад за милионе циклуса.
Пријаве:
Електрична оптерећења на нивоу микропроцесора{0}}контролисана логиком{1}}
Дигиталне апликације за укључивање/искључивање, као што су системи за затварање врата или детекцију положаја на индустријским тржиштима/контролама кретања (пошто могу да мењају АЦ или ДЦ оптерећења); примери укључују врата теретних или путничких лифтова који користе реед прекидаче за детекцију затварања врата, погледајте слику 2.
Дигитални сензори Холовог ефекта
Ови сензори интегришу сензорне елементе са Холовим ефектом са кола да обезбеде дигиталне излазне сигнале за укључивање/искључивање који одговарају променама магнетног поља, без потребе за покретним деловима. Активно коло уређаја са Холовим ефектом увек троши малу количину струје.
Предности:
Пружа високу поузданост
Програмабилно за активирање унутар одређених толеранција магнетног поља како би се испунили прецизни захтеви за сенсинг
Пријаве:
Ограничено на индустријске апликације и апликације за контролу кретања које укључују ниске вредности једносмерног напона и струје.
Широко се користи у апликацијама за откривање велике{0}}брзине, као што је детекција брзине ротације на транспортерима. За пример сензора брзине са Холовим-ефектом који детектује ротацију 16-полног прстенастог магнета, погледајте слику 4.
Закључак
Индустријска аутоматизација и окружења за контролу покрета представљају бројне опасности по животну средину. Дизајнирање магнетног кола које интегрише робусне магнетне сензоре је кључно за испоруку прецизних, поузданих решења индустријске аутоматизације. За одређене индустријске примене може бити потребан прилагођени магнетни сензор да би се постигла дугорочна-поузданост. Реед прекидачи и сензори са Холовим ефектом су добро-прикладни за дигиталне апликације које захтевају изузетну поузданост, као што су системи за детекцију затварања врата лифта. Ротациони и линеарни сензори са Холовим ефектом побољшавају стабилност и тачност прилагођених аналогних апликација, укључујући праћење протока течности и аутоматизоване системе-и-поставите.