Датчики частоты вращения

Датчики положения и перемещений.

Датчики положения и перемещения – незаменимые устройства для следящих систем с механическими элементами. Датчики перемещения и положения широко применяются для поддержания работоспособности машин и повышения их экономичности.

5.6.1. Методы определения положения и перемещения

Существует два основных метода определения положения и измерения перемещения при помощи таких датчиков:

1) Датчик вырабатывает сигнал, являющийся функцией положения одной из его частей, связанных с подвижным объектом.

2) Датчик генерирует единичный импульс на каждом элементарном перемещении; положение и перемещение определяется подсчетом суммы или разности испущенных импульсов в зависимости от направления перемещения, в этом смысле эти датчики являются датчиками последовательных приращений.

Области применения датчиков положения и перемещения

Сфера применения таких устройств очень обширна:

• Строительство, машиностроение (машины сборки/тестирования, упаковка/сварка/заклепка)
• Контрольно-измерительная аппаратура
• Автомобильная техника и транспортная промышленность, подвижная техника (рулевое управление, клапана, педали, подкапотные системы, системы управления зеркалами, креслами, откидными крышами и т.п.)
• Робототехника, сфера науки и образования
• Медицинская техника
• Сельское хозяйство и спецтехника
• Дерево- и металлообработка (металлорежущее оборудование, проволочное производство, прокатные станы, станки с ПУ, машины для литья под давлением)
• Системы слежения и позиционирования (различного рода приводы, антенны, панели и т.п.)
• Охранные системы
• Гидравлические/пневматические системы
• Весовое оборудование

Назначение датчиков положения и перемещения

Датчики могут решать очень разные задачи:

• Измерение положения и перемещения (углового, линейного) рабочих органов машин или механизмов, а также иных объектов + передача данных о состоянии далее в систему
• Реализация в качестве звена обратной связи в разного рода АСУ, робототехнике, следящих системах:
• Информирование о степени открытия/закрытия регулирующих элементов (клапана, заслонки, задвижки, муфты, насосные системы и т.п.)
• Регулирование направляющих шкивов
• Электропривод (шаговые двигатели, системы для ворот и т.д.)
• Получение точных данных о расстоянии до объектов без жесткой привязки к ним (модели с возвратной пружиной и измерительными наконечниками)
• Диагностика и проверка работоспособности механизмов в лабораториях, проведение испытаний
• Мониторинг положения цилиндров в пневматических и гидравлических системах
• Измерения в контрольно-измерительной технике (тригонометрические данные)

Виды приборов

Датчики положения и перемещения можно поделить на такие группы исходя из принципов работы:

1. Датчики линейного перемещения. Измеряют перемещение объекта в определенных пределах по прямой (от пары см до нескольких метров). Бывают:
• Потенциометрические. Имеют простую конструкцию, устойчивы к магнитным помехам
• Бесконтактные. Отличаются высокой износостойкостью, скоростью, повторяемостью. Применяются в сложных эксплуатационных условиях
2. Датчики углового перемещения (поворотные). Измеряют угловое положение объекта. Могут быть одно- (360°) и многооборотными. Разделяются на:
• Потенциометрические. Отличаются простой конструкцией, устойчивостью к электрическим помехам, а также точностью измерений. Монтаж более удобный, возможна гибкая установка и скленивание
• Бесконтактные. Применяются там, где в приоритете высокая надежность и долговечность, а также стандартизированные выходные сигналы
• Без прикосновения. Выполнены в раздельном корпусе. Маркер и чувствительный элемент не имеют прямого контакта. Лучше подходят для применений в условиях вибрации и нестабильном позиционировании валов

Датчики частоты вращения

Датчики частоты вращения служат для определения числа оборотов вала двигателя за единицу времени и применяются в регулируемых приводных системах.

Датчики частоты вращения используются в тахометрах - приборах, измеряющих частоту вращения или угловую скорость вращающихся деталей. Тахометры бывают магнитные, вибрационные, часовые интегрирующие, стробоскопические, электронные интегрирующие, магнитно-индукционные, магнитно-электрические, частотно-импульсные, ферродинамические и другие.

В промышленности в настоящее время широкое распространение получили магнитно-индукционные датчики частоты вращения (тахогенераторы), генерирующие электрические импульсы напряжения приблизительно синусоидальный формы. Частота этого сигнала пропорциональна частоте вращения вала двигателя, где установлен индуктор.