Suis gerakan tanpa sentuh

Suis perjalanan bukan sentuhan (transduser rel yang beroperasi tanpa tindakan mekanikal daripada pengehad bergerak) digunakan dalam litar kawalan untuk pemacu elektrik mesin, mekanisme dan mesin. Suis sensor direka untuk menukar litar kawalan melalui geganti elektromagnet atau elemen logik tanpa sentuh, yang dijalankan di bawah pengaruh elemen kawalan.

Klasifikasi suis kedekatan

Suis perjalanan bukan sentuhan boleh dikelaskan mengikut: kaedah tindakan pada elemen sensitif, prinsip fizikal operasi penukar, reka bentuk, kelas ketepatan, tahap perlindungan.

Mengikut kaedah mempengaruhi elemen sensitif, suis perjalanan tanpa sentuh boleh dibahagikan kepada suis mekanikal dan parametrik.

Dalam suis jenis pertama, elemen kawalan secara langsung bertindak secara mekanikal pada pemacu utama suis had tanpa sentuh, yang berinteraksi tanpa sentuh dengan elemen penderiaan.Dalam suis jenis kedua, bergantung pada kedudukan elemen kawalan, yang tidak disambungkan secara mekanikal ke suis kedekatan, parameter fizikal transduser diubah. Nilai tertentu parameter ini mengubah keadaan elemen geganti.

Klasifikasi suis perjalanan bukan sentuhan mengikut prinsip fizikal operasi penukar termasuk jenis berikut:

Suis induktif dibina pada perubahan induktansi, aruhan bersama serta suis induktif.

Pada masa ini, kebanyakan suis perjalanan tanpa sentuh di pasaran adalah radas induktif.

Sebaliknya, penukar suis kedekatan induktif boleh dibina mengikut skema berikut: resonan, autogenerator, pembezaan, jambatan, penukaran langsung.

Suis induktif magnet yang berdasarkan prinsip berikut: Kesan dewan, magnetoresistor, magnetodiod, magnetothyristor, suis buluh.

Suis kapasitif: dengan kawasan plat yang berbeza-beza, dengan jurang plat yang berbeza-beza, dengan pemalar dielektrik yang berbeza-beza bagi jurang plat.

Suis fotoelektrik dengan unsur: fotodiod, phototransistor, photoresistor, photothyristor.

Suis fotovoltaik dan suis rasuk bersebelahan, di mana sinaran sifat fizikal yang berbeza, contohnya sinaran radioaktif, boleh digunakan bersama-sama dengan sinaran cahaya yang boleh dilihat.

Mengikut reka bentuk, suis had tanpa sentuh dibahagikan kepada: slot, cincin (separuh cincin), satah, hujung, suis dengan pemacu mekanikal, suis berbilang elemen.

Pembahagian suis had bukan sentuhan kepada versi hujung dan planar agak bersyarat, kerana pergerakan elemen kawalan berbanding permukaan sensitif boleh, untuk beberapa jenis suis had bukan sentuhan, berlaku dalam satah selari dan serenjang. Dalam kes ini, penggunaan keutamaannya boleh diambil sebagai asas.

Kelas ketepatan (nilai ralat asas) suis gerakan tanpa sentuh dibahagikan kepada rendah (kira-kira ± 0.5 mm atau lebih), sederhana [kira-kira ± (0.05-0.5) mm], meningkat [kira-kira ± (0.005-0.05) mm ] dan tinggi (kira-kira ± 0.005 mm atau kurang) ketepatan.

Suis had bukan sentuhan boleh mempunyai tahap perlindungan yang berbeza terhadap kemasukan badan asing dan kemasukan air ke dalam peranti. Ciri-ciri tahap perlindungan penderia jarak dan klasifikasi yang berkaitan dengan tahap perlindungan sepadan dengan ciri dan klasifikasi yang diterima di dalam dan luar negara untuk peralatan elektrik dan peranti elektrik dengan voltan sehingga 1000 V.

Ciri teknikal suis kedekatan

Ciri teknikal suis perjalanan bukan sentuh termasuk ciri (metrologi) yang tepat, kelajuan, ciri elektrik, dimensi dan berat keseluruhan dan pemasangan, keadaan operasi nominal dan dibenarkan, penunjuk kebolehpercayaan, harga, dsb.

Salah satu ciri utama suis perjalanan bukan sentuhan, yang secara langsung mempengaruhi pembinaannya dan beberapa ciri teknikal lain, ditentukan oleh susunan geometri elemen kawalan berbanding permukaan sensitif semasa operasi... Untuk suis kedekatan dalam satah, ciri utama diambil sebagai kelegaan kerja — jarak antara permukaan sensitif suis dan elemen kawalan di mana suis beroperasi. Ciri utama suis had ialah jarak pengaruh maksimum, i.e. jarak maksimum antara permukaan sensitif suis dan elemen kawalan di mana perubahan dalam keadaan pensuisannya mungkin. Ciri utama suis slot dan gelang ialah lebar slot dan diameter dalam gelang masing-masing suis ini.

Ciri ketepatan suis perjalanan tanpa sentuh termasuk ralat asas, ralat tambahan daripada perubahan suhu ambien dan perubahan voltan bekalan, dan jumlah ralat maksimum. Ciri-ciri ketepatan suis perjalanan bukan sentuhan juga termasuk pembezaan perjalanan, i.e. perbezaan antara koordinat titik pengaktifan lejang tanpa sentuh suis dan koordinat titik putusnya apabila elemen kawalan digerakkan ke arah yang bertentangan.

Kelajuan (masa tindak balas) suis kedekatan — ini adalah masa antara saat penubuhan koordinat kerja dan saat mencapai nilai voltan pegun pada output suis had bukan sentuhan.Mengetahui magnitud kelajuan suis perjalanan bukan sentuhan, adalah mungkin untuk menentukan ralat dinamik dalam pengendalian suis perjalanan bukan sentuhan apabila kelajuan pergerakan elemen kawalan berubah.

Ciri elektrik suis kedekatan termasuk parameter bekalan kuasa (bekalan kuasa) dan ciri beban yang diperlukan. Parameter rangkaian bekalan termasuk: jenis arus (langsung, ulang-alik), voltan bekalan dan sisihan yang dibenarkan, tahap riak, kuasa yang digunakan oleh suis kedekatan atau penggunaan semasa, kekerapan rangkaian (untuk arus ulang-alik). Ciri-ciri beban suis perjalanan bukan sentuhan ialah jenis beban (geganti, cip, dll.). voltan keluaran, kuasa atau arus yang diambil daripada beban.

Penunjuk kebolehpercayaan dan ketahanan suis had bukan hubungan termasuk, pertama sekali: kebarangkalian operasi bebas masalah untuk tempoh operasi tertentu atau untuk bilangan operasi tertentu dan hayat perkhidmatan suis had bukan kenalan.

Parameter yang paling penting juga harus termasuk dimensi keseluruhan dan pemasangan suis gerakan tanpa sentuh.

Keperluan untuk suis kedekatan

Salah satu keperluan yang paling penting untuk suis had ialah keperluan untuk kebolehpercayaan yang tinggi bagi operasinya. Berbanding dengan peralatan elektrik lain, termasuk elektronik, suis had berfungsi dalam keadaan yang paling sukar, kerana ia terletak terus di kawasan kerja mesin proses, di mana terdapat pelbagai suhu, getaran dan kejutan, medan elektromagnet yang kuat, pencemaran daripada cip dan cecair yang berbeza adalah mungkin.

Suis had mungkin diperlukan untuk beroperasi pada frekuensi operasi yang tinggi pada kelajuan tinggi pergerakan kawalan.

Data teknikal suis had kenalan tidak selalu membenarkan untuk memenuhi keperluan. Ini adalah ciri khas peralatan proses automatik dengan peralatan elektrik kompleks yang mengandungi sejumlah besar suis had kenalanseperti talian mesin automatik, penghantar tolak atas dan sistem penghantar bercabang lain, peralatan faundri dan metalurgi, dsb. Ini juga terpakai kepada peralatan tugas berat dengan bilangan operasi yang besar bagi setiap unit masa, seperti peralatan penempaan dan penekan.

Dalam kebanyakan kes di atas, apabila suis had sentuhan digunakan, adalah mustahil untuk memastikan kebolehpercayaan operasi peralatan teknologi automatik yang boleh diterima, dan sebagai tambahan, suis ini mesti diganti secara berkala pada peralatan kerja kerana hayat perkhidmatannya yang singkat dalam hubungan dengan jumlah operasi nombor.

Sebagai peraturan, suis jarak sangat dipercayai, mampu beroperasi pada kekerapan operasi yang tinggi, dan mempunyai hayat perkhidmatan yang panjang dari segi jumlah operasi. Kelebihan penting suis gerakan tanpa sentuh ialah kebolehpercayaannya (kebarangkalian operasi bebas masalah untuk tempoh tertentu) secara praktikalnya bebas daripada kekerapan operasi.

Meningkatkan kebolehpercayaan peralatan apabila menggunakan suis perjalanan tanpa sentuh juga difasilitasi oleh fakta bahawa suis perjalanan tanpa sentuh hanya boleh dihidupkan apabila diperlukan.Dalam kes menggunakan suis had sesentuh, penukaran sesentuh berlaku dengan setiap tolakan sesondol, tidak kira sama ada sesentuh ini disambungkan ke litar elektrik atau tidak.

Sesetengah keperluan untuk suis kedekatan juga disebabkan oleh keadaan operasi.

Keadaan persekitaran utama yang perlu dipertimbangkan biasanya voltan bekalan AC dan suhu ambien. Dalam had perubahan dalam keadaan luaran yang ditentukan, suis had bukan hubungan mesti mengekalkan kebolehkendalian dan ketepatan yang diperlukan. Operasi suis tidak boleh terjejas dengan ketara oleh kelembapan udara sekeliling, serta oleh ketinggian di atas paras laut dalam had yang diterima untuk suis had.

Keperluan yang biasanya dikenakan pada suis perjalanan bukan sentuhan adalah keupayaan untuk menduduki mana-mana kedudukan kerja di ruang angkasa dan ketiadaan pengaruh bahan asas di mana ia dipasang dan badan logam yang bersentuhan dengan badan bukan sentuhan. melancong. Operasi penderia jarak tidak boleh dipengaruhi oleh getaran dan kejutan, serta oleh penembusan minyak, emulsi, air, habuk.

Kekerapan pengaktifan tertinggi suis perjalanan bukan sentuhan apabila digunakan sebagai geganti elektromagnet beban boleh dikatakan boleh mencapai 120 operasi seminit. Jika peranti elektronik digunakan sebagai beban suis kedekatan, maka kekerapan operasi sistem boleh menjadi lebih tinggi dengan ketara.

Suis kedekatan penjana

Prinsip operasi suis perjalanan penjana tanpa sentuh adalah berdasarkan perubahan dalam parameter litar berayun penjana di bawah pengaruh luaran. Parameter yang berubah-ubah sedemikian yang menukarkan pergerakan elemen kawalan kepada isyarat elektrik yang berubah-ubah biasanya ialah kearuhan atau kemuatan litar berayun atau kearuhan bersama antara gegelung litar. Dalam suis had tanpa sentuh dengan penjana induktif jenis akhir, elemen kawalan, yang merupakan plat konduktif, memperkenalkan, apabila didekati, gangguan dalam medan elektromagnet frekuensi tinggi yang dicipta oleh gegelung induktif litar pengayun.

Pada masa yang sama dalam elemen kawalan, arus pusarmencipta medan elektromagnetnya sendiri. Medan elektromagnet arus pusar mempunyai kesan yang bertentangan pada gegelung penukar, menyebabkan perubahan dalam rintangan aktif dan reaktif di dalamnya dan, oleh itu, perubahan dalam isyarat keluaran pengayun dalam frekuensi dan amplitud daripada nilai awal yang sepadan dengan jarak yang ketara elemen kawalan kepada nilai-nilai parameter ini sepadan pada kedudukan elemen kawalan itu di mana terdapat perubahan mendadak dalam keadaan, peranti ambang. Perubahan dalam isyarat keluaran pengayun ini akhirnya dapat dirasai oleh pemacu.

Isyarat keluaran pengayun adalah turun naik voltan dengan frekuensi beberapa ratus kilohertz. Pada output peranti ambang, isyarat ini mesti tiba unipolar. Oleh itu, penerus disambungkan antara penjana dan peranti ambang.

Suis kedekatan BVK-24

Suis kedekatan jenis slot yang meluas dengan penguat transistor yang beroperasi dalam mod penjana. Dalam rajah. 1, dan menunjukkan pandangan umum jenis suis BVK-24. Litar magnetnya, yang terletak di dalam kotak 4, terdiri daripada dua teras ferit 1 dan 2 dengan jurang udara 5-6 mm lebar di antara mereka. Dalam teras 1 terdapat penggulungan minggu utama dan penggulungan maklum balas positif wp.c, dalam teras 2 terdapat penggulungan maklum balas negatif wо.s. Litar magnetik sedemikian menghilangkan pengaruh medan magnet luaran. Gegelung maklum balas disambungkan secara bersiri—bertentangan. Sebagai elemen pensuisan, kelopak aluminium (plat) 3 dengan ketebalan sehingga 3 mm digunakan, yang boleh dialihkan ke dalam slot (dalam celah udara) sistem magnetik sensor.

Suis gerakan tanpa sentuh BVK -24: a — pandangan umum; b - gambarajah skematik elektrik

Jika kelopak berada di luar teras, maka perbezaan antara voltan teraruh dalam belitan wpc dan wo.c akan menjadi positif, transistor VT1 ditutup dan penjanaan ayunan berterusan dalam litar wc — C3 (Rajah 1, b ) tidak berlaku. Apabila kelopak dimasukkan ke dalam slot sensor, sambungan antara gegelung wk dan wо.c menjadi lemah (oleh itu kelopak juga dipanggil skrin), voltan negatif dikenakan pada dasar transistor VT1 dan ia terbuka. Dalam litar wk — C3 dijana dan arus ulang alik, yang mendorong EMF dalam gegelung wp.c dalam litar utama transistor. Dalam litar asas transistor VT1, komponen pembolehubah arus asas dikesan. Transistor terbuka, menyebabkan geganti K ke

Untuk menstabilkan operasi transistor dengan turun naik suhu dan voltan, pembahagi voltan tak linear digunakan, yang terdiri daripada elemen linear - R1, termistor semikonduktor R2 dan diod VD2.

Ralat tindak balas ialah 1-1.3mm. Voltan bekalan suis BVK-24 ialah 24 V.

Gambar rajah litar suis tanpa sentuh BVK

Skim penukaran berurutan dua suis tanpa sentuh BVK

Skim sambungan selari dua suis tanpa sentuh BVK

Suis tanpa sentuh KVD

Suis had bukan sentuhan jenis KVD direka untuk menukar kawalan elektrik dan litar isyarat semasa automasi pelbagai sistem. Litar ini termasuk pengayun dan pencetus transistor. Apabila plat logam dimasukkan ke dalam jurang operasi, pengurangan dalam pekali maklum balas berlaku, menyebabkan kerosakan dalam penjanaan, pencetus terbalik dan transistor keluaran yang biasanya tertutup terbuka, yang mengaktifkan geganti atau elemen logik. Voltan bekalan — 12 atau 24 V

Suis had bukan kenalan BTB

Suis BTB direka bentuk untuk menukar litar kawalan melalui geganti atau dengan memadankan elemen elemen logik bukan sentuhan. Suis menukar keadaan pensuisan (tindakan) apabila menghampiri elemen sensitif elemen kawalan keluli struktur. Suis berfungsi pada prinsip penjana terkawal, pensuisan berlaku apabila menghampiri elemen sensitif bahagian terkawal atau elemen kawalan yang diperbuat daripada keluli struktur.

Semua suis dilengkapi dengan litar perlindungan terhadap kekutuban terbalik voltan bekalan dan voltan lampau apabila mematikan beban induktif. Suis BTP 103-24, BTP 211-24-01 dan BTP 301-24, sebagai tambahan kepada skim perlindungan di atas, dilengkapi dengan litar perlindungan terhadap beban lampau dan litar pintas dalam rantaian pengangkutan. Voltan bekalan suis BTB — 24 V.