En máquinas herramienta modernas y equipos de alta precisión, donde es importante controlar la posición de elementos estructurales, se instala un sensor inductivo. Para qué se utiliza este dispositivo, qué tipos y métodos de conexión existen, cómo funciona, lo consideraremos en este artículo.
Cita
Un sensor inductivo está diseñado para controlar el movimiento del cuerpo de trabajo sin contacto directo con él. Su principal campo de aplicación son los equipos de máquina herramienta, dispositivos médicos de precisión, sistemas de automatización para procesos tecnológicos, medición y control de la forma del producto. De acuerdo con las disposiciones de la cláusula 2.1.1.1 de GOST R 50030.5.2-99, este es un sensor que crea un campo electromagnético en el área de sensibilidad y tiene un interruptor semiconductor.
El ámbito de aplicación de los sensores inductivos está determinado en gran medida por su alta fiabilidad y resistencia a factores externos. Muchos factores ambientales no afectan sus lecturas y funcionamiento: humedad, condensación, acumulación de polvo y suciedad, entrada de partículas sólidas. Dichas características son proporcionadas por su dispositivo y datos de diseño.
Dispositivo
El desarrollo del segmento de la radioelectrónica ha llevado no solo a la mejora de los mecanismos iniciales, sino también a la aparición de sensores inductivos fundamentalmente nuevos. Como ejemplo, considere una de las opciones más simples (Figura 1):
Como puedes ver en la imagen, incluye:
- circuito magnético o yugo (1) - diseñado para transmitir el campo electromagnético desde el generador a la zona de sensibilidad;
- inductor (2) - crea un campo electromagnético alterno cuando una corriente eléctrica fluye a través de los bucles;
- objeto de medición (3) - ancla de metal insertada o movida en el área de sensibilidad, objetos no metálicos no pueden influir en el estado del campo electromagnético, por lo que no se utilizan como detector;
- el espacio entre el objeto de medición y el circuito magnético principal (4) - proporciona una medida de interacción como un dieléctrico magnético, dependiendo del modelo del sensor y el método de movimiento, puede permanecer sin cambios o fluctuar dentro de un rango dado;
- generador (5) - diseñado para generar un voltaje eléctrico de una frecuencia determinada, que creará un campo magnético alterno en un área determinada.
Principio de funcionamiento
El principio de funcionamiento de un sensor inductivo es la capacidad del campo electromagnético para cambiar sus parámetros, dependiendo del valor de la conductividad magnética en la trayectoria del flujo. Su funcionamiento se basa en la versión clásica de una bobina enrollada en un núcleo.
Cuando una corriente eléctrica I fluye a través de las espiras de esta bobina, se genera un campo magnético (ver. Figura 2), cuyo vector resultante de inducción magnética B está determinado por la regla de la mano derecha. A medida que el campo magnético se mueve a través del núcleo, el material ferromagnético proporciona el máximo rendimiento. Pero, tan pronto como las líneas de inducción magnética ingresan al espacio aéreo, la conductividad magnética se deteriora significativamente y parte del campo se disipa.
Cuando se introduce un objeto disparador (Figura 3) hecho de metal en el campo del sensor inductivo, la intensidad de las líneas de inducción cambia drásticamente. Como resultado, el flujo aumenta y su valor cambia, y esto, a su vez, conduce a un cambio en la cantidad eléctrica en el circuito de la bobina debido al fenómeno de inducción mutua. En la práctica, esta señal es demasiado pequeña, por lo que se incluye un amplificador en su circuito para ampliar el rango de medición del sensor inductivo.
Distancia de detección y objetivo
Dependiendo del diseño y principio de funcionamiento del sensor inductivo, el objeto objetivo puede tener un desplazamiento vertical u horizontal con respecto al medidor en sí. Sin embargo, es posible que la reacción del sensor al comienzo del movimiento del objeto controlado no se inicie inmediatamente, lo que se debe a distancia nominal a la que se proporcionan la zona de sensibilidad del sensor y los parámetros técnicos objeto.
Como puede ver en la Figura 4, en la primera posición, el objeto controlado se encuentra a tal distancia donde las líneas electromagnéticas no llegan a su superficie. En este caso, la señal no se eliminará del sensor inductivo, ya que no registra movimientos en la zona de sensibilidad. En la segunda posición, el objeto controlado ya ha cruzado la distancia de detección y ha entrado en el área sensible. Como resultado de la interacción con el objeto, aparecerá una señal correspondiente en la salida del sensor.
Además, la distancia de detección dependerá de las dimensiones geométricas, la forma y el material. Cabe señalar que solo se utilizan objetos metálicos como objeto para activar un sensor inductivo. pero el momento de transición del sensor al estado opuesto también diferirá del tipo específico, que se muestra en diagrama:
PD Lea más en nuestro artículo: https://www.asutpp.ru/induktivnyy-datchik.html