Для получения высококачественного конечного результата автоматизация промышленных процессов требует безупречной совместной работы множества различных компонентов. Датчики положения, скромный, но важный элемент промышленной автоматизации, являются темой этой статьи. Датчики положения на производственных и перерабатывающих предприятиях обеспечивают выполнение важных задач в соответствии с планом, что помогает контролировать и управлять производственными процессами. Точнее, их основная задача — находить «цели» или движущиеся объекты и сообщать об их присутствии или отсутствие. Пневматические клапаны имеют множество применений, поскольку они могут передавать в систему сигналы, приказывающие ей выполнить заранее запрограммированное действие, когда цель находится на заданном расстоянии от датчика положения.

Датчик положения подает сигнал, сообщающий системе прекратить выполнение этой заранее запрограммированной функции или переключиться на другую функцию, когда цель удаляется от датчика положения. Хотя теоретически целью может быть что угодно, в этой статье для простоты будут рассматриваться исключительно металлические цели и «основные» методы их обнаружения. Механические концевые выключатели, индуктивные датчики приближения, пружинные концевые выключатели и концевые выключатели — вот лишь некоторые из этих технологий. Прежде чем приступить к рассмотрению многих типов датчиков положения, полезно понять стандартный язык, используемый большинством производителей датчиков.

• Диапазон срабатывания: расстояние между чувствительной поверхностью и целью активации переключателя.

• Гистерезис: расстояние между точкой разблокировки и точкой срабатывания переключателя.

• Повторяемость: способность переключателя в течение всего срока службы последовательно идентифицировать одну и ту же цель в одном и том же диапазоне.

• Время отклика: интервал между обнаружением цели и генерацией выходного сигнала.

концевой выключатель механический

Электромеханические устройства, называемые механическими концевыми выключателями, используют прямой физический контакт с целью для определения ее положения. Они могут выдерживать большие токовые нагрузки и работать без источника питания. Механические переключатели не заботятся о полярности или напряжении, поскольку в них используются сухие контакты, что делает их устойчивыми к различным электрическим дефектам, таким как электрический шум, радиочастотные помехи, ток утечки и падение напряжения. Рычаг, кнопка, корпус, основание, головка, контакты, клеммы и другие подвижные элементы этих переключателей часто требуют обслуживания. Механические концевые выключатели Votto могут иметь плохую повторяемость, поскольку они находятся в прямом физическом контакте с целью. Сама мишень, а также рычаг рычага могут изнашиваться в результате физического контакта. Есть также незащищенные отверстия, которые подвержены коррозии, пыли и влаге. Из-за этой проблемы сертифицированные опасные зоны и герметичные контакты часто обходятся дорого.

Концевой пружинный выключатель

Пружинный концевой выключатель — это электромеханический инструмент, который использует магнитное притяжение для определения местоположения магнитной цели. Внутри переключателя расположены два маленьких металлических штыря, заключенных в стеклянную трубку. «Тростниковый элемент» — вот что это такое. Благодаря своей магнитной чувствительности геркон реагирует на магнитные цели активацией. Поскольку для работы пружинные концевые выключатели не требуют прямого контакта с целью, они обладают всеми преимуществами механических выключателей, избегая при этом проблем с износом.

Обычные железные мишени нельзя использовать с пружинными концевыми выключателями; необходимы магнитные мишени. Герконовый переключатель ненадежен, поскольку геркон, стеклянная трубка и маленькие металлические штыри устают при изгибе. Низкое контактное давление может привести к вибрации контактов и ошибочным сигналам от геркона в ситуациях с высокой вибрацией.

Датчики индуктивного приближения

Твердотельное электронное устройство, называемое индуктивным датчиком приближения, использует изменения в энергетическом поле металлического объекта, чтобы определить, где он находится. Физический контакт не требуется, нет движущихся частей, которые могут заклинивать, изнашиваться или повреждаться, что снижает необходимость технического обслуживания. Он также устойчив к пыли и грязи, поскольку не имеет движущихся частей. Индуктивные датчики приближения легко адаптируются для широкого спектра применений и доступны в различных размерах и конструкциях. Индуктивные датчики приближения не выдерживают больших токовых нагрузок и для работы требуют внешнего источника питания (электричества). Они также могут быть уязвимы к перепадам напряжения, токам утечки, радиочастотным помехам и электрическим шумам. Резкие перепады температуры и проникновение влаги иногда могут оказаться вредными для индуктивных датчиков приближения.

концевой выключатель

Используя специальную гибридную технологию, концевые выключатели могут обнаруживать железные цели с помощью электромагнитных полей. Безрычажные концевые выключатели невероятно надежны в сложных ситуациях и при длительном использовании. Поскольку нет необходимости в физическом прикосновении или внешнем питании, возможны огромные токовые нагрузки, и ничто не может заклинить, погнуть, разбить или перетереть. Подобно механическим переключателям, они невосприимчивы к электрическим шумам, радиочастотным помехам, токам утечки и падениям напряжения. Они также не чувствительны к полярности или напряжению. Пыль, грязь, сырость, физическое прикосновение и большинство коррозионно-активных веществ или химикатов не оказывают никакого влияния на концевые выключатели. Большинство типов имеют широкий диапазон рабочих температур и искробезопасны. Безрычажный концевой выключатель идеально подходит для применений, требующих водонепроницаемости и взрывозащиты, благодаря герметичным соединениям и прочному металлическому корпусу.

Датчики положения имеют решающее значение для автоматизации промышленных процессов. На рынке существует множество технологий датчиков положения, каждая из которых имеет свой набор характеристик производительности. Чтобы достичь необходимой производительности и надежности, следует позаботиться о выборе правильного типа датчика для конкретного применения.