Sensori analogici per la misurazione versatile di posizione e angolo

Negli ultimi anni, la necessità di sensori per registrare le variabili geometriche è aumentata in modo significativo in tutti i settori delle applicazioni industriali. La soluzione ottimale per ogni esigenza richiede un sensore personalizzato che può essere selezionato in base ai criteri di campo di misura, risoluzione, precisione, design e condizioni ambientali. AB Jödden ne ha di adatti per tutte le applicazioni sensori analogici – da induttivo a capacitivo, nelle versioni miniaturizzate e Atex.

contenuto

• Struttura e funzione dei trasduttori di spostamento induttivi
  • Sensori induttivi nelle centrali elettriche
• Sensori di spostamento miniaturizzati induttivi con elettronica integrata
• Con approvazione Atex per area Ex
• Sensori di inclinazione, accelerazione e vibrazione

Struttura e funzione dei trasduttori di spostamento induttivi

* versione tipica Un trasduttore di spostamento induttivo è costituito da un corpo cavo con bobine avvolte rigorosamente simmetricamente, uno schermo magnetico ad alta permeabilità e un alloggiamento rotondo in acciaio inossidabile. Gli spazi tra la bobina e l'alloggiamento sono completamente riempiti di materiale indurente plastica capannone.

Lo stantuffo si muove attraverso la bobina Lega di ferro-nichel e cambia l'induttanza delle due metà della bobina in direzioni opposte. Il foro della bobina e il diametro dello stantuffo sono scelti in modo che possa avvenire un movimento senza contatto e senza usura.

* misurazione senza contatto è un grande vantaggio dei trasduttori di spostamento induttivi e ne consente quindi l'utilizzo, tra l'altro, in macchine per prove sui materiali e su banchi per prove di vibrazione. Grazie alla risoluzione infinita è possibile misurare anche le più piccole variazioni del percorso dello stantuffo, causate esclusivamente dal rumore dell'elemento collegato. Elettronica sono limitati. La durata quasi illimitata e l'elevata affidabilità ne consentono l'utilizzo in applicazioni sensibili come la tecnologia satellitare, l'aeronautica o Automazione industriale.

Quello liberamente mobile pestello non ha arresto e può essere estratto dal trasduttore. Se si verificano corse eccessive, il trasduttore di spostamento non viene distrutto. Solo i movimenti assiali dello stantuffo portano ad una variazione dell'induttanza. I movimenti radiali nella direzione di misurazione non vengono registrati, in modo che possano essere misurati, ad esempio, i movimenti della leva.

Sensori induttivi nelle centrali elettriche

A Registrazione delle posizioni I trasduttori di spostamento induttivi vengono utilizzati nelle valvole di bypass del vapore ad alta pressione e nelle valvole di iniezione dell'acqua sulle turbine a vapore delle centrali elettriche. È necessario registrare con precisione la posizione della valvola tra 0 e 100% (corrisponde al segnale di uscita da 4 a 20 mA). Per compensare le tolleranze meccaniche delle valvole, i valori iniziale e finale dei trasduttori di posizione devono essere regolabili. L'installazione e la regolazione dei trasduttori di posizione dovrebbero essere semplici e affidabili.

I trasduttori di spostamento induttivi programmabili soddisfano questi requisiti elettronica integrataK. Il valore misurato analogico del trasduttore di spostamento induttivo viene digitalizzato con un convertitore A/D a 16 bit ed elaborato in un microcontrollore. I valori di misurazione vengono corretti utilizzando le deviazioni di precisione memorizzate in una Eeprom. Le informazioni digitali vengono convertite in segnali di uscita standardizzati da 16 (0) a 4 mA o da 20 a 0 (5) V utilizzando un convertitore D/A a 10 bit. L'utente può programmare il percorso di misura richiesto per l'applicazione.

il trasduttore verrà impostato su quello desiderato punto di partenza e verrà stabilito un contatto Spina- O Cavi di collegamentouscita collegata alla tensione di esercizio per almeno 2 s. Ciò imposta il segnale di uscita sul valore iniziale. Il valore finale viene impostato allo stesso modo.

Il successo Programmazione viene segnalato da un breve cambiamento del segnale di uscita nella posizione centrale. Questa tecnologia consente di rappresentare diversi percorsi di misura con un solo trasduttore di posizione: Un trasduttore di posizione con un percorso di misura nominale di 150 mm corrispondente a 0...10 V_DC Il segnale in uscita può avere percorsi di misura da un minimo di 0 a 26 mm ad un massimo di 0 a 160 mm in tensione 0...10 V_DC Implementare il segnale di tensione.

L'intervallo di tensione operativa consentito tra 9 e 32 VCC, l'elevata precisione dello 0,1% e i diversi segnali di uscita ne consentono l'utilizzo in molti settori. Sono disponibili ulteriori attacchi meccanici come giunti sferici sul pistone e sull'alloggiamento, tubi protettivi o versioni a pulsante con molle di ritorno. Il collegamento elettrico può essere effettuato indifferentemente tramite Spina o getto impermeabile Cavi di collegamento. In questa versione viene raggiunta la classe di protezione IP68 (immersione).

Sensori di spostamento miniaturizzati induttivi con elettronica integrata

I sensori di spostamento induttivi Serie SM27 hanno un diametro di 10 mm e registrano distanze di misura fino a 20 mm. Un microcontrollore integrato valuta la variazione di induttanza causata dallo spostamento assiale di un nucleo metallico NiFe.

* Tensioni operative di 5 o 24 V_DC e la bassa corrente di esercizio di soli 3 mA tipici ne consentono l'uso nei sistemi mobili. Il segnale di uscita analogico proporzionale allo spostamento da 0 a 4 V._DC possono essere elaborati direttamente da molte unità di valutazione. Sono possibili anche interfacce digitali come segnali RS232 o PWM.

Anche questi sensori miniaturizzati in Grado di protezione IP68 resistere a condizioni ambientali estreme come nebbia d'olio, fango, pioggia e polvere e sopportare carichi d'urto fino a 250 g SRS e carichi di vibrazioni fino a 20 g rms.

Con approvazione Atex per area Ex

I trasduttori di spostamento induttivi della serie SM20 e SM26 sono installati e fusi in un alloggiamento ignifugo. Questa struttura ha classe di protezione IP68, è approvata per l'uso in aree pericolose ed è contrassegnata con II 2 GD T 80°C EEx d IIC T6. I trasduttori di spostamento vengono forniti con la frequenza portante richiesta e l'elaborazione del segnale può essere effettuata utilizzando moduli elettronici standard della serie SM12. Non sono necessari circuiti a sicurezza intrinseca grazie all'incapsulamento del trasduttore di posizione.

I percorsi di misura fino a 4 mm vengono misurati con una precisione <0,25%, nei moduli elettronici collegati, da 0 (4) a 20 mA, da 0 a 10 V._DC o ± 10 V_DC rimodellato.

Sensori di inclinazione, accelerazione e vibrazione

I sensori di misura capacitivi sono altamente accurato (Risoluzione fino a 0,0004° o 15 µg) e meccanicamente molto resistente. I sensori si basano su una tecnologia MEMS "bulk micromachined" ulteriormente sviluppata. La struttura tridimensionale (3D-MEMS) di questi sensori contiene un pendolo in silicio monocristallino. Questo è racchiuso ermeticamente tra due piastre di silicio. Ciò si traduce in un sensore stabile a lungo termine, ad alta risoluzione e resistente agli urti. Lo smorzamento del gas nell'elemento di misura impedisce il superamento e le vibrazioni di risonanza disturbanti. Il movimento del pendolo viene misurato capacitivamente con un ASIC.

Gli elementi di misurazione sono inseriti metallo piccolo e robustoinvolucro assemblato e fuso. I sensori richiedono un segnale di uscita da 0,5 a 4,5 V_DC una tensione di esercizio di 5 V._DC o da 7 a 35 V._DC e può essere utilizzato a temperature ambiente comprese tra -40° e +100°C.

Sensore di distanza con metodo di misurazione del tempo di volo veloce

Tipico Applicazioni Per questi sensori si intendono applicazioni di inclinazione come sensori di limite di inclinazione, livellamento di macchine, apparecchi e dispositivi di misurazione, livellamento automatico di bracci, benne di escavatori, piattaforme. Nella misurazione dell'inclinazione e degli angoli vengono utilizzati nei sensori di inclinazione per dispositivi di misurazione (dispositivi laser per la misurazione della distanza), veicoli, vagoni ferroviari, tavoli operatori, macchine edili e di produzione.

Pelliccia accelerazionemisurazioni I sensori vengono utilizzati per il monitoraggio degli urti sui vagoni ferroviari, per il monitoraggio di urti e incidenti, il rilevamento del movimento per l'analisi del fitness o nei sistemi di allarme per anziani, il rilevamento di cadute libere e in applicazioni automobilistiche come i sistemi ESP e ABS. Le misurazioni delle vibrazioni sono possibili per il rilevamento tempestivo di danni ai cuscinetti, la protezione antifurto o l'arresto di sicurezza in caso di terremoto, per citarne solo alcuni