Dom · Alat · Hall senzor: mini-enciklopedija za početnike entuzijaste automobila. Slot optički senzor položaja KTIR0411S. Karakteristike, primjena Pregled induktivnih senzora PRDCM

Hall senzor: mini-enciklopedija za početnike entuzijaste automobila. Slot optički senzor položaja KTIR0411S. Karakteristike, primjena Pregled induktivnih senzora PRDCM

On modernih automobila troškovi veliki broj razni senzori koji obaveštavaju elektronska jedinica o državi razni sistemi. Hall senzor je odgovoran za informacije o položaju radilice i bregastog vratila. U članku se opisuje što je Hall senzor, za što je potreban, kako provjeriti Hall senzor i sami izvršiti popravke. Fotografije i video materijali su u prilogu članka.

[sakrij]

Opis Hall senzora

Pomoću ovog uređaja prati se položaj bregastog vratila, koji je potrebno utvrditi ispravan položaj mehanizam za distribuciju gasa, koji uzima u obzir položaj radilice. Uređaj je zasnovan na Hall efektu, koji je otkriven 1879. godine. Samo oko 30% zaljubljenika u automobile poznaje ovaj uređaj kao Hall uređaj, ali više kao senzor bregastog vratila.

Princip rada

Pogledajmo kako funkcionira impulsni pretvarač. On proizvodi signale ako se promijeni razlika potencijala koja se javlja u vodiču kada ga magnetsko polje pređe. Stvara se magnetno polje permanentni magnet, koji se nalazi u uređaju.

Magnetno polje se mijenja ako referentna točka (metalni zub) zatvori poseban konektor. Merilo može biti uključeno zupčanik bregasta osovina, ili na glavnom disku koji se nalazi na vratilu. Dijagram prikazuje pretvarač uređaja.

Što se bregasto vratilo brže okreće, češće se prima signal iz uređaja.

Kada referentna točka prođe kroz prazninu, nastaje razlika potencijala i impuls se dovodi u upravljačku jedinicu. ECU određuje vrijeme ubrizgavanja i paljenja mješavine goriva i zraka (autor videa - Radio-amaterska TV).

Ako je motor opremljen sustavom varijabilnog vremena ventila, uređaj se ugrađuje na ispušne i usisne ventile bregastog vratila.

U dizel motoru, Hallov uređaj pomaže u određivanju položaja bregastog vratila u odnosu na radilicu. Ovo osigurava stabilan rad agregat u svim režimima. Da bi se implementirao ovaj proces, dizajn diska bregastog vratila je promijenjen. Ima referencu za svaki cilindar.

Poznavanje uređaja omogućava razumijevanje zašto se mogu pojaviti kvarovi i kako ga sami popraviti ili zamijeniti.

Vrste

Zahvaljujući modernoj elektronici stvorene su dvije vrste Hall uređaja: analogni i digitalni. Tu je i optički pretvarač. Analogni pretvarači su konvencionalni pretvarači; oni mijenjaju indukciju polja. Vrijednost koju će pretvarač proizvesti ovisi o snazi magnetsko polje i polaritet.

U digitalnim uređajima nema magnetnog polja. Princip njihovog rada je da kada indukcija dostigne prag, izdaje se logičan. Ako se postavljeni prag ne dostigne, izlazi nula. Veliki nedostatak digitalnih pretvarača je njihova niska osjetljivost.

Optički senzor ima složenije kolo. U optičkom pretvaraču, magnetsko polje se kreće kroz prorez na čeličnom ekranu, uzrokujući promjenu potencijalne razlike u poluvodičkom sistemu.

Područje primjene

Široka upotreba Hallovih uređaja započela je masovnom proizvodnjom poluvodičkih filmova. S razvojem mikroelektronike, uređaji su postali minijaturni; njihova kućišta sadrže magnet, osjetljivi element i mikrokolo. Koriste se u mašinstvu, vazduhoplovstvu i dizajnu servo motora.

U automobilu se uređaj koristi za praćenje položaja različitih komponenti i mehanizama, uključujući bregasto vratilo i radilicu. Radi kao kontaktor i prekidač. Stalno montirani pretvarač je pod utjecajem magneta koji se nalazi i rotira u razdjelniku. Pod uticajem magnetnog polja, uređaj generiše impuls koji izaziva iskru za paljenje. Na fotografiji možete vidjeti kako se nalazi u razdjelniku.

Kako provjeriti funkcionalnost Hall senzora?

Znakovi kvara Hall senzora:

  • motor se ne pokreće ili je pokretanje teško;
  • motor se povremeno zaustavlja;
  • pokret se dešava naglo, posebno pri velikim brzinama.

Ako se pojave navedeni simptomi, potrebno je provjeriti Hall senzor.

Postoji nekoliko načina da provjerite Hall senzor:

  1. Tester, na primjer, multimetar.
  2. Ako simptomi nestanu nakon instaliranja poznatog dobrog uređaja, uklonjeni uređaj je neispravan.
  3. Možete sami napraviti imitaciju pretvarača. Za to će vam trebati mali komad bakrene žice i blok sa tri utikača.
  4. Digitalni osciloskop. Neispravnost uređaja bit će vidljiva na oscilogramu. Istina, za to morate znati kako izgleda oscilogram radnog uređaja kako biste sami obavili dijagnostiku.

Ako se ispostavi da je uređaj neispravan, morate sami popraviti ili zamijeniti Hall senzor. Novi pretvarač ili nakon popravke potrebno je spojiti prema tri terminala: sa jednog se signal dovodi do prekidača, napajanje se napaja preko drugog, a treći (negativni) ide na masu. Na fotografiji se vidi da je svaki terminal ofarban u drugu boju, što olakšava popravku i povezivanje.

Popravak ili zamjena Hall senzora u automobilu možete obaviti sami. Ovo omogućava uštedu na troškovima autoservisa.

Žao nam je, trenutno nema dostupnih anketa.

Video "Kako provjeriti pretvarač"

Ovaj video pokazuje kako provjeriti Hall senzor na automobilu pomoću domaćeg uređaja (autor videa je Avtoelektrika HF).

Danas sam ga kontaktirao.

1500 neće nestati, ali neće upaliti ni CHECK. Visi negdje unutra i ne smeta.

0110 će biti uklonjen čim se senzor poveže.

Što se tiče iskre, pa, moje oštećene (ali naizgled netaknute) eksplozivne žice su ubile zavojnicu. Štit motora koji je još uvijek natečen od vode također može uzrokovati probleme.

Možda je zaista bolje kontaktirati Vladimira (Shish)?

Vladimir do danas još nije odgovorio na svoje pismo.

razlog:

Da bi se poboljšala iskra, poklopac razdjelnika i klizač su očišćeni i ugrađeni. Na primjer, da biste pokrenuli automobil, uzmite žice i spojite se na drugi automobil koji radi. I pokušajte ga pokrenuti.

Iz istorije fabrike ovog automobila:

Nije palo nakon 2 kišna dana, provjerio pumpu za benzin, radi, kupio sam nove svjećice i provjerio varnicu, a dobio sam strujni udar na rukama kada sam držao žice rukama. Pokušao sam da upalim starter i nije pao. Prišao sam komšiji džipom i on me nežno odvezao na užetu. Upalio sam kontakt, stisnuo kvačilo u 3. brzinu, pustio kvačilo i samo vozio bez ikakve reakcije. Zaustavili smo se i ponudili da počnemo umjesto mene. Starter mi se okreće i to je to.Komšija mi je predložila da odvrnem svjećice i osušim ih (možda su poplavile).

Na forumu su mi preporučili da promijenim zavojnicu - jesam. Provjerio sam žice, imam 2 kompleta. Odvrnuo sam svjećice i osušio ih. Proverio sam da je na svima varnica i bila je jaka (iz mog razumevanja). Dok sam ovo radio sreo sam se ponovo sa komsijom u dzipu - pokazao je da je promenio zavojnicu, zice su bile druge, ali nije htelo (starter se okreće i to je to) Ponudio se da me opet provoza po užetu, ali on to govori bez pomoći. U razvodniku se nalazi senzor koji je odgovoran za pravovremenu dovod goriva za varnicu - ako ne radi, korisno ga je nositi na kablu pa i njega upaliti (izvinjavam se ako nisam opisao tačno kako Sjetio sam se).Predložio sam čišćenje kontakata u zavojnici razdjelnika i klizača, provjeriti senzor. U ovom motoru je u razdjelniku. Ima i drugih motora koji ga imaju zasebno (senzor radilice).

Skinuo sam poklopac razdjelnika i klizač (ima slika ranije u prepisci), očistio sam ga i vratio nazad. Primijetio sam da klizač mijenja svoju lokaciju kada se auto upali i pokrene.

Niko nije pitao kako provjeriti senzor - odgovor je bio da se ugradi novi distributer ili opisao njihovu povijest - kažu da nije optički senzor.

U isto vrijeme sam uhvatio dvije greške:

0110 Senzor temperature vazduha u kolektoru (MAT) Greška senzora temperature usisnog vazduha - Uklonio sam kućište filtera za vazduh i odvojio senzor

1500 Kvar termistora isparivača klima uređaja Greška senzora temperature isparivača klima uređaja - mašina bez klima uređaja.

Jedan se može skinuti tokom instalacije. filter za vazduh i povezivanje senzora - prije toga morate odspojiti bateriju (kako razumijem).

Drugi je bez jasnoće kako ga očistiti.

Provjerio sam sve što je bilo moguće za postrojenje - ostaje da se provjeri samo optički senzor. Postoji mogućnost da se provjeri i kakav (da budem siguran, to je on. Primjer: Rastavio sam pumpu za gorivo i provjerio motor, a zatim zamijenio motor novim).

Već mi je pisao o fabrici Matiz na kablu i objasnio kakve bi bile posledice (bez fabrike na kablu).

- To su senzori koji rade bez fizičkog i mehaničkog kontakta. Djeluju kroz električna i magnetska polja, a široko se koriste i optički senzori. U ovom članku ćemo analizirati sve tri vrste senzora: optički, kapacitivni i induktivni, a na kraju ćemo napraviti eksperiment sa induktivnim senzorom. Inače, ljudi zovu i beskontaktne senzore blizinske sklopke, pa se ne plašite ako vidite takvo ime ;-).

Optički senzor

Dakle, nekoliko riječi o optičkim senzorima... Princip rada optičkih senzora prikazan je na slici ispod

Barijera

Sjećate se onih scena iz filmova u kojima su glavni likovi morali proći kroz optičke zrake, a da nijednu od njih ne udare? Ako je zrak dodirnuo bilo koji dio tijela, aktivirao se alarm.


Zraka se emituje kroz neki izvor. Tu je i “beam receiver”, odnosno mala stvarčica koja prima snop. Čim snop nije na prijemniku snopa, kontakt u njemu će se odmah uključiti ili isključiti, koji će direktno kontrolirati alarm ili bilo šta drugo po vašem nahođenju. U osnovi, izvor snopa i prijemnik snopa, ispravno nazvani snop prijemnik "fotodetektor", dolaze u paru.

Optički senzori pomaka iz SKB IS su veoma popularni u Rusiji.



Ovi tipovi senzora imaju i izvor svjetlosti i fotodetektor. Oni se nalaze direktno u kućištu ovih senzora. Svaki tip senzora je kompletnog dizajna i koristi se u brojnim mašinama gdje je potrebna povećana preciznost obrade, do 1 mikrometar. To su uglavnom mašine sa sistemom H i verbalno P programski U ploča ( CNC), koji rade po programu i zahtijevaju minimalnu ljudsku intervenciju. Ovi beskontaktni senzori su izgrađeni na ovom principu

Ove vrste senzora označeni su slovom “T” i nazivaju se barijera. Čim je optički snop bio prekinut, senzor se aktivirao.

Pros:

  • domet može doseći i do 150 metara
  • visoka pouzdanost i otpornost na buku

Minusi:

  • na velikim udaljenostima senzora, potrebno je precizno podešavanje fotodetektora na optički snop.

Reflex

Refleksni tip senzora je označen slovom R. Kod ovih tipova senzora, emiter i prijemnik se nalaze u istom kućištu.


Princip rada može se vidjeti na donjoj slici

Svjetlost od emitera se odbija od nekog svjetlosnog reflektora (reflektora) i ulazi u prijemnik. Čim snop bude prekinut bilo kojim predmetom, senzor se aktivira. Ovaj senzor je vrlo praktičan na transportnim linijama prilikom brojanja proizvoda.

Difuzija

I poslednji tip optički senzori - difuzija - označena slovom D. Mogu izgledati drugačije:



Princip rada je isti kao kod reflektora, ali se ovdje svjetlost već odbija od objekata. Takvi senzori su dizajnirani za kratku udaljenost odziva i nepretenciozni su u svom radu.

Kapacitivni i induktivni senzori

Optika je optika, ali induktivni i kapacitivni senzori smatraju se najnepretencioznijim u svom radu i vrlo pouzdanim. Ovako otprilike izgledaju


Oni su veoma slični jedno drugom. Princip njihovog rada povezan je s promjenama magnetskih i električno polje. Induktivni senzori se aktiviraju kada im se bilo koji metal približi. Ne grizu druge materijale. Kapacitivni reagiraju na gotovo svaku tvar.

Kako radi induktivni senzor?

Kako kažu, bolje je jednom vidjeti nego sto puta čuti, pa hajde da malo eksperimentiramo induktivni senzor.

Dakle, naš gost je induktivni senzor Ruska proizvodnja


Čitamo šta piše na njemu


Marka VBI senzora bla bla bla bla, S – udaljenost senzora, ovdje je 2 mm, U1 – verzija za umjerenu klimu, IP – 67 – stepen zaštite(ukratko, nivo zaštite ovde je veoma visok), U b – napon na kojem senzor radi, ovdje napon može biti u rasponu od 10 do 30 volti, I opterećenje – struja opterećenja, ovaj senzor može isporučiti struju do 200 miliampera do opterećenja, mislim da je ovo pristojno.

Na poleđini etikete nalazi se dijagram povezivanja za ovaj senzor.


Pa, hajde da provjerimo performanse senzora? Da bismo to učinili, pričvršćujemo teret. Naše opterećenje će biti LED dioda spojena serijski sa otpornikom nominalne vrijednosti 1 kOhm. Zašto nam je potreban otpornik? U trenutku kada se LED dioda upali, počinje bjesomučno trošiti struju i pregara se. Kako bi se to spriječilo, otpornik se postavlja u seriju sa LED diodom.


Smeđu žicu senzora napajamo plusom iz napajanja, a plavu žicu minusom. Podigao sam napon na 15 volti.

Dolazi trenutak istine... Dovodimo ga radni prostor senzor je metalni predmet, a naš senzor se odmah aktivira, o čemu svjedoči LED ugrađen u senzor, kao i naš eksperimentalni LED.


Senzor ne reaguje na materijale osim metala. Tegla kolofonija mu ništa ne znači :-).


Umjesto LED-a, može se koristiti ulaz logičkog kola, odnosno kada se senzor aktivira, on proizvodi logički jedan signal, koji se može koristiti u digitalnim uređajima.

Zaključak

U svijetu elektronike sve se više koriste ove tri vrste senzora. Svake godine proizvodnja ovih senzora raste i raste. Apsolutno se koriste u različitim oblastima industrija. Automatizacija i robotizacija ne bi bili mogući bez ovih senzora. U ovom članku analizirao sam samo najjednostavnije senzore koji nam daju samo “on-off” signal ili, profesionalnim jezikom rečeno, jednu informaciju. Sofisticiraniji tipovi senzora mogu pružiti različite parametre i čak se mogu povezati direktno na računare i druge uređaje.

Kupite induktivni senzor

U našoj radio prodavnici induktivni senzori koštaju 5 puta više nego da su naručeni iz Kine sa Aliexpressa.


Evo možete pogledati raznolikost induktivni senzori.

Beskontaktni senzori blizine mogu se naći u medicinskim uređajima, kao dio automatiziranih industrijskih linija, u kućanskih aparata. Jedan od vodećih svjetskih proizvođača proizvoda za automatizaciju, Autonics, nudi beskontaktne senzore blizine u (induktivnoj) i (kapacitivnoj) seriji.

Šta je zajedničko induktosin glodalici, ekran osetljiv na dodir pametnog telefona, senzor vrata automobila i automatsko svetlo? Odgovor je da sve gore navedene aplikacije koriste senzore blizine.

Senzori blizine su elementi koji vam omogućavaju da otkrijete prisustvo, približavanje ili uklanjanje različitih objekata. Ovo je prilično široka klasa uređaja (slika 1).

Na osnovu vrste interakcije sa objektom senzori blizine se dijele na kontaktne i beskontaktne.

Živopisni primjeri kontaktni senzori su krajnji prekidači (na primjer, senzori zatvaranja vrata u automobilima).

Kontaktni senzori ne samo da mogu obavljati funkciju uključivanja i isključivanja, već i odrediti položaj objekta, na primjer, otporni senzori nivoa goriva. Za njih je izlaz analogni signal - vrijednost otpora proporcionalna nivou tekućine.

Prednosti kontaktnih senzora su jednostavnost dizajna i upotrebe. Među njihovim nedostacima može se primijetiti prisutnost mehaničkih pokretnih dijelova i nemogućnost, u većini slučajeva, stvaranja visoki nivo otpornost na prašinu i vlagu, što dovodi do smanjenja vijeka trajanja. Mnogo duži vijek trajanja i maksimalna zaštita od negativan uticaj spoljašnje okruženje imaju beskontaktne senzore.

Senzori blizine su podijeljeni u dvije grupe: senzori položaja i prekidači. Glavna funkcija blizinskih prekidača je da relejno prebaci stanje izlaza kada se detektuje objekat. Kod senzora položaja, izlazni signal se generira ovisno o udaljenosti do objekta.

Svaka grupa sadrži senzore sa razne tehnologije detekcija: induktivna, kapacitivna i fotoelektrična.

Razmotrimo beskontaktne induktivne i kapacitivne sklopke koje proizvodi Autonics.

Dizajn i princip rada induktivnih i kapacitivnih senzora blizine

Kapacitivni i induktivni senzori su sposobni da detektuju prisustvo objekta bez direktnog kontakta sa njim. U ovom slučaju, induktivni prekidači su osjetljivi samo na metalni predmeti, a kapacitivni mogu detektirati sve objekte čija se dielektrična konstanta razlikuje od zraka (na primjer, voda, drvo, metal, plastika i tako dalje). Razmotrimo princip rada svakog senzora posebno.

Glavni element induktivnog senzora je induktor (slika 2). Spojen je na generator. Varijabilna električni napon uzrokuje naizmjenično magnetsko polje na svojim terminalima. Linije polja će biti okomite na smjer struje u zavojima zavojnice.

Ako u blizini zavojnice nema metalnih predmeta, linije magnetnog polja se zatvaraju kroz zrak. A amplituda električnih vibracija bit će maksimalna.

Ako metalni predmet približite zavojnici, onda sve večina linije sile će početi da se zatvaraju kroz njega. Induktivnost zavojnice će početi da raste. Ovaj proces je sličan procesu umetanja jezgra. U tom slučaju, povećanje induktivnosti će dovesti do smanjenja amplitude i/ili frekvencije oscilacija.

Ako je takav sistem opremljen detektorom, tada se promjenom amplitude signala može suditi o prisutnosti metalnog objekta, njegovom približavanju ili udaljenosti.

Rad kapacitivnog senzora, kao što ime govori, zasniva se na upotrebi kapacitivnih spojnica. Sam senzor je, u stvari, jedna od ploča prostornog kondenzatora. Drugi pokrov je zemlja. Dielektrik je pretežno vazduh. Pošto je dielektrična konstanta vazduha mala (ε = 1), kapacitet takvog kondenzatora je mali. Ako se objekt s višom vrijednošću ε počne približavati senzoru, tada će ukupni kapacitet početi rasti (slika 3).

Dakle, po veličini kapaciteta može se suditi o prisutnosti objekta, njegovom približavanju ili udaljenosti. U ovom slučaju materijal predmeta može biti gotovo bilo šta, važno je samo njegovo značenje dielektrična konstanta.

Tipično, mjerenja se vrše pomoću sklopova koji pretvaraju kapacitet u frekvenciju ili amplitudu oscilacija, koje se mjere pomoću detektora. Kao rezultat, kao iu slučaju induktivnog senzora, potrebno je imati dva obavezni elementi: generator i detektor (slika 4).

Kapacitivni i induktivni prekidači imaju izlazni signal tipa releja - "uključeno" ili "isključeno" (slika 5). Iz tog razloga, krug senzora ima sklopni element - okidač, koji, kako bi se spriječio lažno pozitivnih opremljen histerezom.

Glavne karakteristike i karakteristike senzora blizine

Zona osjetljivosti ili aktivna zona (Sensing Distance), mm. Kao što je gore prikazano, raspon senzora blizine je ograničen. U blizini osjetljivog elementa senzora uočena je značajna promjena izmjerene kapacitivnosti i induktivnosti (slike 2, 3).

Senzor počinje da "osjeća" objekt samo na prilično malim udaljenostima, uporedivim sa veličinom samog senzora. Ova zona osjetljivosti naziva se aktivna zona. U slučaju induktivnih senzora, on određuje površinu najveća gustina linije magnetnog polja.

Udaljenost senzora, mm. Nakon što objekt uđe u aktivnu zonu, senzor se ne uključuje odmah, već kada se dostigne određena granična vrijednost koju postavlja interni okidač sa histerezom.

Histereza je neophodna da bi se eliminisali lažni alarmi. U ovom slučaju senzor se uključuje i isključuje na različitim nivoima oscilacija.

Radni razmak (Setting Distance), mm – udaljenost na kojoj je zagarantovano detektovanje datog objekta.

U potonjoj definiciji korišten je termin "specificirani objekt". Potrebno je dodatno pojašnjenje. Činjenica je da sve navedene karakteristike nisu striktno definisane. Na njihovu vrijednost utječu brojni faktori: materijal i veličina objekta, temperaturni pomak, tehnološki parametri samog senzora. Iz tog razloga, sve navedene karakteristike mjere se korištenjem određenog objekta na normalnoj temperaturi (obično 20 ili 25°C).

Utjecaj materijala i veličine objekta detekcije na parametre induktivnih senzora. Kao što je gore prikazano, metalni predmet koji se približava djeluje kao jezgro za senzorsku zavojnicu. Očigledno je da materijal i oblik jezgre imaju značajan utjecaj na vrijednost induktivnosti.

Iz tog razloga, sve ocjene se odnose na određeni objekt, koji je uvijek naveden u dokumentaciji za senzor. Obično je to željezna kvadratna ploča određenih dimenzija.

Ako se namjerava koristiti drugi materijal, tada je potrebno koristiti korekcijski faktor redukcije (tablica 1).

Tablica 1. Primjeri redukcijskih koeficijenata induktivnih senzora

Utjecaj materijala i veličine objekta detekcije na parametre kapacitivnih senzora. Kapacitet rezultirajućeg kondenzatora zavisi i od oblika i materijala objekta. Maksimalna osjetljivost senzora uočena je za materijale visoke dielektrične konstante (Tablica 2).

Tabela 2. Vrijednosti dielektrične konstante za različite materijale

Važno je shvatiti da prilikom postavljanja i ugradnje senzora treba uzeti u obzir mogućnost da predmet koji se prati postane mokar ili zauljen. Na primjer, za vodu ε = 80, pa će čak i najtanji film vode dovesti do značajne promjene kapaciteta. Svaki korisnik laptopa sa touchpad-om može to potvrditi. Ako se touchpad pokvasi, laptop će izgubiti kontrolu sve dok se površina senzora potpuno ne osuši. Ista slika je uočena u slučaju industrijskih kapacitivnih senzora.

Veličina objekta je takođe bitna. Što je objekt veći, to je veći kapacitet.

Temperaturni drift parametara senzora blizine. Ova zavisnost karakteriše promjenu karakteristika senzora (dimenzija aktivne zone i radnog zazora) s promjenama temperature.

Početna tačnost, %. Osim nominalnih vrijednosti, u dokumentaciji za senzor uvijek je naznačena početna tačnost – vrijednost za datu temperaturu i vlažnost. Ovo širenje je zbog tehnološke karakteristike proizvodnja senzora.

Frekvencija odziva, Hz, karakterizira frekvenciju uključivanja senzora.

Senzori napajani konstantnim naponom imaju najveću frekvenciju odziva. U ovom slučaju postoji zavisnost frekvencije od veličine aktivne površine senzora i udaljenosti do objekta (tablica 3).

Tabela 3. Utjecaj veličine aktivne površine i udaljenosti do objekta na frekvenciju odziva 2-žičnog cilindričnog senzora jednosmerna struja 24 V

Prečnik, mm Udaljenost, mm frekvencija Hz
M08 1,5 1500
2 1000
M12 2 1500
4 500
M18 5 500
8 350
M30 10 400
15 200

Senzori koji se napajaju izmjeničnom strujom imaju nižu frekvenciju uključivanja. Međutim, nema ovisnosti o veličini aktivne površine senzora i udaljenosti do objekta (tablica 4).

Tabela 4. Utjecaj veličine aktivne površine i udaljenosti do objekta na frekvenciju odziva 2-žičnog cilindričnog senzora naizmjenična struja 100…240 V

Prečnik, mm Udaljenost, mm frekvencija Hz
M12 2 20
4 20
M18 5 20
8 20
M30 10 20
15 20

Još jedna karakteristika koju vrijedi zapamtiti prilikom korištenja beskontaktnih senzora, je mogućnost međusobnog utjecaja susjednih senzora (slika 6). Prilikom ugradnje senzora nije dozvoljeno njihovo postavljanje preblizu na udaljenostima manjim od onih navedenih u dokumentaciji. Ovo se odnosi i na kontra i na paralelne instalacije.

Tip izlaznog stepena je jedan od najvažnije karakteristike senzori blizine. Senzori mogu biti dvo- i trožilni sa normalno zatvorenim i normalno otvorenim kontaktima (slika 7).

Autonics dvožični senzori su dostupni za primjene DC i AC napona. Opterećenje se može priključiti i prije i poslije senzora. U ovom slučaju, važno je da vrijednost otpora opterećenja osigurava protok struje napajanja senzora. Ako je otpor opterećenja previsok, potrebno ga je zaobići dodatnim otpornikom.

Trožični senzori Autonics dizajnirani su za rad u DC krugovima i imaju dvije verzije sa NPN i PNP izlaznim tranzistorom (slika 7). Ako je potreban stalan kontakt opterećenja sa zajedničkom magistralom, treba koristiti senzor s PNP izlazom. Ako opterećenje zahtijeva povezivanje na sabirnicu napajanja, koristi se senzor s NPN izlazom.

Izlazna struja, mA – struja koju izlazni stepen senzora može pružiti. Važan parametar, ako senzor direktno kontrolira moćnog potrošača. Ako njegova snaga nije dovoljna, trebali biste koristiti snažniji dodatni strani ključ.

Intrinzični pad napona, V, karakterizira pad na senzoru u zatvorenom stanju.

Interna potrošnja struje, mA, mjeri se za slučaj otvorenih izlaznih kontakata, odnosno kada struja ne teče kroz opterećenje.

Karakteristike performansi. Kada koristite senzore u teškim okruženjima industrijska proizvodnja Trebalo bi zapamtiti takve parametre kao što su otpornost izolacije, električna čvrstoća, otpornost na vibracije i udarna opterećenja, ocjena otpornosti na prašinu i vlagu, temperaturni raspon radne vlažnosti.

Autonics proizvodi ogroman broj beskontaktnih prekidača. Pogledajmo dvije popularne porodice: induktivni PRDCM senzori i kapacitivni CR senzori.

Pregled PRDCM induktivnih senzora

PRDCM je serija induktivnih cilindričnih prekidača sa povećanom zonom osjetljivosti i statusnom LED diodom (slika 8).

Senzori su dostupni u dvožičnim (tabela 6) i trožičnim (tabela 5) verzijama. Corečlanova porodice dostiže 25 mm, a radni razmak je 17,5 mm. Frekvencijski opseg odziva je do 600 Hz.

Tabela 5. Glavne karakteristike trožičnih senzora porodice PRDCM

Parametar Ime
PRDCM12-4DN, PRDCM12-4DP, PRDCM12-4DN2, PRDCM12-4DP2, PRDCML12-4DN, PRDCML12-4DP, PRDCML12-4DN2, PRDCML12-4DP2 PRDCM12-8DN, PRDCM12-8DP, PRDCM12-8DN2, PRDCM12-8DP2, PRDCML12-8DN, PRDCML12-8DP, PRDCML12-8DN2, PRDCML12-8DP2 PRDCM18-7DN, PRDCM18-7DP, PRDCM18-7DN2, PRDCM18-7DP2, PRDCML18-7DN, PRDCML18-7DP, PRDCML18-7DN2, PRDCML18-7DP2 PRDCM18-14DN, PRDCM18-14DP, PRDCM18-14DN2, PRDCM18-14DP2, PRDCML18-14DN, PRDCML18-14DP, PRDCML18-14DN2, PRDCML18-14DP2 PRDCM30-15DN, PRDCM30-15DP, PRDCM30-15DN2, PRDCM30-15DP2, PRDCML30-15DN, PRDCML30-15DP, PRDCML30-15DN2, PRDCML30-15DP2 PRDCM30-25DN, PRDCM30-25DP, PRDCM30-25DN2, PRDCM30-25DP2, PRDCML30-25DN, PRDCML30-25DP, PRDCML30-2SDN2, PRDCML30-25DP2
Zona osjetljivosti, mm 4 8 7 14 15 25
Histereza Max. 10% udaljenosti senzora
12x12x1 25x25x1 20x20x1 40x40x1 45x45x1 75x75x1
Radni zazor, mm 0…2,8 0…5,6 0…4,9 0…9,8 0…10,5 0…17,5
Nominalni napon napajanja, V 12/24
0…30
Potrošnja struje, mA Max. 10
Radna frekvencija*, Hz 500 400 300 200 100 100
Max. 1.5
Temperaturni drift Max. ±10% udaljenosti senzora na temperaturi okruženje 20°C
Nazivna struja, mA Max. 200
Otpor izolacije Min. 50 MΩ (500 VDC)
1500 V, 50/60 Hz za 1 minut
Otpornost na vibracije
Indikator
Radna temperatura, °C -25…70
Temperatura skladištenja, °C -30…80
Vlažnost, % 35…95
Ugrađena zaštita
Stepen zaštite (IP) IP67 (IEC standard)
Materijal
Težina, g PRDCM: 26 PRDCM: 48 PRDCM: 142
PRDCML: 34 PRDCML: 66 PRDCML: 182

Tabela 6. Glavne karakteristike dvožičnih senzora porodice PRDCM

Parametar Ime Ime
PRDCMT08-2DO, PRDCMT08-2DC, PRDCMT08-2DO-I, PRDCMT08-2DC-I PRDCMT08-4DO, PRDCMT08-4DC, PRDCMT08-4DO-I, PRDCMT08-4DC-I PRDCMT12-4DO,
PRDCMT12-4DC,
PRDCMT12-4DO-I,
PRDCMT12-4DC-I,
PRDCMLT12-4DO, PRDCMLT12-4DC, PRDCMLT12-4DO-I, PRDCMLT12-4DC-I
PRDCMT18-7DO,
PRDCMT18-7DC,
PRDCMT18-7DO-I,
PRDCMT18-7DC-I,
PRDCMLT18-7DO,
PRDCMLT18-7DC,
PRDCMLT18-7DO-I,
PRDCMLT18-7DC-I
PRDCMT18-7DO,
PRDCMT18-7DC,
PRDCMT18-7DO-I,
PRDCMT18-7DC-I,
PRDCMLT18-7DO,
PRDCMLT18-7DC,
PRDCMLT18-7DO-I,
PRDCMLT18-7DC-I
PRDCMT18-14DO,
PRDCMT18-14DC,
PRDCMT18-14DO-I,
PRDCMT18-14DC-I,
PRDCMLT18-14DO,
PRDCMLT18-14DC,
PRDCMLT18-14DO-I,
PRDCMLT18-14DC-I
PRDCMT30-15DO,
PRDCMT30-15DC,
PRDCMT30-15DO-I,
PRDCMT30-15DC-I,
PRDCMLT30-15DO,
PRDCMLT30-15DC,
PRDCMLT30-15DO-I,
PRDCMLT30-15DC-I
PRDCMT30-25DO,
PRDCMT30-25DC,
PRDCMT30-25DO-I,
PRDCMT30-25DC-I,
PRDCMLT30-25DO,
PRDCMLT30-25DC,
PRDCMLT30-25DO-I,
PRDCMLT30-25DC-I
Zona osjetljivosti, mm 2 4 8 7 14 15 25
Histereza Max, 10% udaljenosti senzora
Standardni predmet koji se detektuje (gvožđe), mm 8x8x1 12x12x1 25x25x1 20x20x1 40x40x1 45x45x1 75x75x1
Radni zazor, mm 0…1,4 0…2,8 0…5,6 0…5,6 0…9,8 0…10,5 0…17,5
Nominalni napon napajanja, V 12/24 12/24
Granični napon napajanja, V 10…30 10…30
Potrošnja struje, mA Max. 0.6 Max. 0.6
Radna frekvencija*, Hz 600 500 500 400 250 200 100
Pad napona na senzoru, V Max. 3.5 Max. 3.5
Temperaturni drift Max. ±10% udaljenosti senzora na temperaturi okoline 20°C
Nazivna struja, mA 2…100 2…100
Otpor izolacije Min. 50 MΩ (=500 V) Min. 50 MΩ (=500 V)
Dielektrična čvrstoća ~1500 V, 50/60 Hz za 1 minut
Otpornost na vibracije Amplituda 1 mm na frekvenciji od 10...55 Hz u svakom od smjerova X, Y, Z 2 sata Amplituda 1 mm na frekvenciji od 10...55 Hz u svakom od smjerova X, Y, Z 2 sata
500 m/s2 (cca. 50g) X, Y, Z smjer 3 puta 500 m/s2 (cca. 50g) X, Y, Z smjer 3 puta
Indikator Indikator rada (crveni LED) Indikator rada (crveni LED)
Radna temperatura, °C -25…70 -25…70
Temperatura skladištenja, °C -30…80 -30…80
Vlažnost, % 35…95% 35…95%
Ugrađena zaštita Od prenapona, obrnutog polariteta, prekomjerne struje Od prenapona, obrnutog polariteta, prekomjerne struje
Materijal Tijelo/matica: niklovani mesing, podloška: niklovano željezo, površina za čitanje: akrilonitril butadien stiren otporan na toplinu Tijelo/matica: niklovani mesing, podloška: niklovano željezo, površina za čitanje: akrilonitril butadien stiren otporan na toplinu
Stepen zaštite (IP) IP67 (IEC standard) IP67 (IEC standard)
Težina standardne verzije, g PRDCMT: 26 PRDCMT: 48 PRDCMT: 142
PRDCMLT: 36 PRDCMLT: 66 PRDCMLT: 182
Težina poboljšane verzije**, g 15,5 15 23,5 22 46,5 42,5 160 165

* – Frekvencija okidača je prosječna vrijednost: standardni objekat dvostruko veće širine na 1/2 nominalne udaljenosti
** – Težina ažurirane jedinice odnosi se samo na PRDCMT

Karakteristike ove serije su rastojanje odziva, povećano na 2,5 puta u odnosu na prethodnu generaciju, i prisustvo konektora na kućištu, koji je pogodan za upotrebu i smanjuje vremenske i materijalne troškove za ugradnju.

Izlazni stepen ima šest verzija: dvožični normalno zatvoren i normalno otvoren, trožični NPN normalno zatvoren i normalno otvoren, trožični PNP normalno zatvoren i normalno otvoren. Opseg napona napajanja za sve senzore: 10…30 V.

Karakteristike opterećenja trožičnih predstavnika su nešto veće: struja - do 200 mA, sopstveni pad napona - do 1,5 V. Za dvožične - 100 mA i 3,5 V, respektivno. Međutim, trožilni imaju i veću vlastitu potrošnju - do 10 mA (u odnosu na samo 0,6 mA kod dvožičnih).

Svi senzori iz serije imaju odlična izolaciona svojstva (do 1500 V) i visoku izolacionu otpornost od 50 MOhm.

Status senzora može se odrediti LED diodom: ako svijetli, struja teče do opterećenja.

Senzori su otporni na visoke vibracije i udarna opterećenja. Stepen zaštite (IP) je 67. Sve ih to čini odličan izbor za kućnu i industrijsku primjenu kao što su:

  • krajnji senzori koordinatnih stolova u alatnim mašinama;
  • detektori položaja alata za CNC glodalice;
  • Senzori otvaranja vrata;
  • senzori blizine u instalacijama za automatsko robotsko zavarivanje;
  • senzori blizine u automatskim montažnim sistemima;
  • detektori kvarova (na primjer, u linijama za proizvodnju konzervirane hrane);
  • detektori položaja za vrtuljke za automatsko punjenje mliječnih proizvoda i tako dalje.

Šifra za narudžbu PRDCM senzora je oznaka sa osam pozicija (tablica 7).

Tabela 7. Imenovanje senzora porodice PRDCM

P R D CMT 18 -7 DN -Ja
Tip senzora Oblik kućišta Posebnosti Vrsta veze Prečnik glave senzora, mm Zona osjetljivosti, mm Vrsta izlaza Vrsta kabla
P – induktivna R – cilindar D – sa povećanom udaljenosti senzora CMT 2-žični, standardni, konektor 12 DN NPN, 3-žični, normalno otvoren I – IEC standard
CMLT 2-žični, produženi konektor 18 DN2 NPN, 3-žični, normalno zatvoren
CM. 3-žični, standardni, konektor 30 D.P. PNP, 3-žični, normalno otvoren
CML 3-žični, produženi konektor DP2 PNP, 3-žični, normalno zatvoren
DO 2-žični, normalno otvoreni
DC 2-žični, normalno zatvoren

Pregled kapacitivnih CR senzora

CR je serija kapacitivnih cilindričnih senzora iz Autonicsa (slika 9).

Senzori su dostupni u dvije veličine - sa zonama osjetljivosti od 8 i 15 mm, respektivno.

Dvožične normalno otvorene verzije CRxx-xAO i dvožične normalno zatvorene verzije CRxx-xAC rade sa naizmjeničnim izlaznim naponom od 110...240 V i strujom od 5...200 mA. Radna frekvencija – 20 Hz.

Trožične verzije su dizajnirane za rad u krugovima jednosmjernog napona od 10...30 V sa izlaznim strujama do 200 mA. Njihova frekvencija odziva dostiže 50 Hz (tabela 8).

Tabela 8. Glavne karakteristike trožičnih senzora CR porodice

Parametar Ime
, 85…264
Potrošnja struje, mA Max. 15 Max. 2.2
Radna frekvencija *, Hz 50 20
Temperaturni drift Max. ±10% udaljenosti senzora na temperaturi okoline od 20°C
Nazivna struja, mA Max. 200
Otpor izolacije Min. 50 MΩ (500 VDC)
Dielektrična čvrstoća ~1500 V, 50/60 Hz za 1 minut
Otpornost na vibracije amplituda 1 mm na frekvenciji od 10...55 Hz u svakom od smjerova X, Y, Z 2 sata
500 m/s2 (cca. 50g) X, Y, Z smjer 3 puta
Indikator Indikator rada (crveni LED)
Radna temperatura, °C -25…70
Temperatura skladištenja, °C -30…80
Vlažnost, % 35…95
Ugrađena zaštita protiv prenapona, obrnutog polariteta od prenapona
Stepen zaštite (IP) IP66 IP65 IP66 IP65
Težina, g 76 206 70 200

* – Frekvencija okidača je prosječna vrijednost: standardni objekt dvostruko veće širine na 1/2 nominalne udaljenosti.

Status senzora može se odrediti LED diodom. Ako zasvijetli, struja teče do opterećenja.

Šifra narudžbe za senzore serije CR uključuje 5 pozicija: tip senzora, oblik, prečnik glave, šifru zone osjetljivosti, šifru tipa izlaznog stupnja (tabela 9).

Tabela 9. Imenovanje senzora porodice CR

C R 30 -15 DN
Tip senzora Oblik kućišta Prečnik glave senzora, mm Zona osjetljivosti, mm Vrsta izlaza
C – kapacitivni R – cilindar 18 8 DN 3-žični, NPN, normalno otvoreni, 24 V DC napajanje
30 15 DN2
D.P. 3-žični, PNP, normalno otvoreni, 24 V DC napajanje
DP2 3-žični, NPN, normalno zatvoren, 24 V DC napajanje
A.O. 2-žični, normalno otvoreni, napajanje 110…240 V AC
AC 2-žični, normalno zatvoren, napajanje 110…240 V AC

Vrijedi napomenuti visok stepen zaštite: IP66 za CR18, IP66 za CR30. Izolacijska svojstva su također odlična. Budući da su kapacitivni senzori sposobni da detektuju više od metalnih objekata, serija CR ima čak širi spektar primena od induktivnih senzora. Obim njihove primjene:

  • Krajnji prekidači alatnih strojeva;
  • detektori za automatske linije za punjenje mlijeka, piva itd.;
  • senzori nivoa tekućine;
  • detektori kvarova u tekstilnoj proizvodnji.

Zaključak

Autonics PRDCM serija induktivnih senzora dizajnirana je za detekciju metalnih predmeta na udaljenosti do 25 mm. Postoji šest mogućih konfiguracija izlaznog stepena za ovu seriju senzora: dvožični normalno zatvoreni i normalno otvoreni, trožični NPN normalno zatvoreni i normalno otvoreni i trožični PNP normalno zatvoreni i normalno otvoreni.

Autonics CR serija kapacitivnih senzora dizajnirana je za detekciju različitih objekata (uključujući drvo, metal i plastiku) na udaljenosti do 15 mm. Senzori su dostupni sa normalno zatvorenim i normalno otvorenim kontaktima za rad u krugovima AC napon 110…240 V (sufiksi AO i AC) i DC napon 10…30 V (sufiksi DN i DP).