CZUJNIKI ZBLIŻENIOWE

Czujniki zbliżeniowe•Indukcyjnościowe

•Pojemnościowe

•Ultradźwiękowe

•Fotoelektryczne

•Zasada pracy•Genarator wytwarza pole elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej. Obecność metalu w polu jest wykrywana jako zmiana obciążenia generatora. Odpowiednie nastawienie progu wyzwalania (trigger) pozwala na sygnalizację zbliżenia czujnika do obiektu na nastawiona odległość.

Czujniki indukcyjnościowe

Czujniki indukcyjnościowe•Zastosowania

•Włączanie i wyłączanie napędu

•Rozpoczynanie pracy maszyny

•Sprawdzanie ustawienia

•Zliczanie, pozycjonowanie, określanie kierunku ruchu

•Wykrywanie metali

Napełnianie pojemników olejem silnikowym. Pojemniki przesuwają się na podajniku wchodząć w obszar działania czujnika indukcyjnośściowego. Napisy na pojemniku są wykonane farbą metalizowaną. Czujnik wykrywa położenie pojemnika umożliwiajace prawidłowe napełnienie olejem.

Czujniki indukcyjnościowe

Zalety

Bezkontaktowe

•Szybkie

•Odporne na trudne warunki pomiaru

•Długi czas użytkowania, praktycznie nieograniczona liczba cykli włączania i wyłączania

•Wykrywanie metalu poprzez przesłony niemetalowe

I Ograniczenia stosowania

•Wykrywa tylko metale przewodzące

•Mały zakres zależny od wykrywanego metalu (do paru centymetrow).

•Wrażliwy na zabrudzenia metaliczne osadzajace się na powierzchni czołowej czujnika

• St37 ( Fe ) 1

•Aluminium folia ( Al ) 1

•Nickel chromium ( V2A ) 0.9

•Rtec ( Hg ) 0.6

•Olow, stopy miedzi ( Pb, Ms ) 0.5

•Aluminium (bryla) 0.45

•Miedz ( Cu ) 0.4

Capacitive SensorsCzujniki pojemnosciowe

Czujniki pojemnosciowe•Zasada działania

•Pojemność kondensatora zależy od materiału przez który przenika pole elektryczne. Czujnik wykrywa zbliżenie do jakiegokolwiek materiału o stałej dielektrycznej różnej od stałej powietrza.

Czujniki pojemnosciowe•Zalety

•Wykrywa prawie wszystko

•Wykrywa obecność cieczy poprzez osłony nie metaliczne (plastik, szkło itd)

•Odporny na trudne warunki pracy

•Szybki

•Wykrywa również zmiany obiektu, nie tylko jego obecność

•Długi okres działania, praktycznie nieograniczona liczba cykli pracy..

Czujniki pojemnoscioweOgraniczenia działania

•Mały zakres (poniżej 15mm)

•Wrażliwy na zmiany temperatury i wilgotnosci

•Mniejsza dokładność niż czujników indukcyjnosciowych

Czujniki ultradzwiękowe

-Czujniki ultradzwiękowe

•Zasada dzialania•Wysyłana jest krótka paczka sygnału ultradzwiękowego i odbiera się sygnał odbity od obiektu. Okres czasu pomiędzy wysłaniem a odbiorem sygnału jest miarą odległości od obiektu. Może być też użyty do wykrywania obecności obiektu

Różne konfiguracje zastosowań czujników ultradźwiękowych

Czujniki ultradźwiękowe•Zalety

•Wykrywaja różnorodne typy obiektów (praktycznie z kazdego matarialu)

•Wiekszy zakres niż pojemnosciowych i indukcyjnosciowych

•Mogą pracowac w trudnych warunkach

•Szybkie

•Długi czas działania, praktycznie nieograniczona liczba cykli pracy.

Czujniki ultradźwiekowe•Ograniczenia•Strefa martwa, nie wykrywaja bardzo bliskich obiektów

•Nie wykrywaja bardzo malych obiektow (za wyjątkiem czujników “high tech” – 0.076mm!)

•Szybkość działania zalezy od materialu obiektu (np. wykrycie bawelny wymaga nizszych czestotliwosci)

•Wykrycie przedmiotow o gładkiej powierzchni wymaga prezyzyjnego pozycjonowania, inaczej echo nie powróci do czujnika

Czujniki fotoelektryczne

Czujniki fotoelektryczne•Zasada dzialania

•Nie mierzy odleglosci a jedynie stwierdza obecnosc obiektu.Nadajnik i odbiornik promieniowania widzialnego lub podczerwonego umieszczone sa w tej samej obudowie. Odbiornik odbiera impulsy swietlne nadane przez diode LED (light emitting diode) i odbite od obiektu wykrywanego. Istnieja czujniki wykrywajace wylacznie obiekty pojawiajace się w określonej strefie.

•Zalety•Znacznie wiekszy zakres

•Szybkie

•Dokładne

•Ograniczenia•Czasami zbyt czułe (wykrywają niepotrzebnie obiekty przypadkowe)

•Nie odporne na zanieczyszczenie srodowiska

•Mozliwosc zastosowania zalezy od obiektu (zbyt ciemny, zbyt przezroczysty itd)

•Drogie

•Wymagaja wiekszej mocy zasilania

LLaserowy

odległościomierz

triangulacyjny

Kodowe przetworniki Kodowe przetworniki przemieszczeniaprzemieszczenia

PRZYKŁADOWY PRZETWORNIK KODOWY

4 BITOWY O KODZIE BINARNYM

Tarcza kodowa –optyczne urządzenie kodujące zawierające 8 pierścieni i 8 diod LED odczytowych zapewnia

rozdzielczość 8 bitową odpowiadającą wartości ok. 1,4 stopnia. Przy wyniku zakodowanym jako 10010110,

zmieirzona wartość kąta wynosi

Pierścień kąt stan wartość kata

1 180 1 1802 90 03 45 04 22.5 1 22.55 11.25 06 5.625 1 5.6257 2.8125 1 2.81258 1.40625 0Wartiść zmierzona = 180 + 22.5 + 5.625 + 2.8125

Wynik = 210.94 ±1,4 stopnia

Pomiary parametrów ruchu

Pomiary drgań:

przemieszczenia

prędkości

przyspieszenia

w ruchu drgającym

Badany obiekt

x(t)

y(t)

u(t)

m

kp

masa sejsmiczna

Obudowaczujnika

2

22002

2

2dt

txdtyω

dt

tdyβω

dt

tyd

20ωm

k

20

2

0

20

2

220

20

2

21

1

2

ω

s

ω

βs

ω

s

sβωsω

ssS

sX

sYX

)()(

)(

2

202

2

2

20

20

22

2

20

220

2

41

1

41

1

ω

ωβ

ω

ωω

ωβ

ω

ωω

ωωS

X

YX

m

m

2

2

2

2

dt

txdmtyk

dt

tdyp

dt

tydm

Pomiar przemieszczenia w ruchu drgającym

02

2

tykdt

tdyp

dt

tudm

Ym/Xm

0.00 2.00 4.00 6.00

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

1,00

H V S 2 M M S 1 V

C

dt

dyS

dt

dy

dy

dz

dt

dzte

ΦΦ)(

2

202

2

2

20

20

22

2

20

220

2

41

1

41

1

ω

ωβ

ω

ωω

ωβ

ω

ωω

ωωS

X

YX

m

m

Pomiar prędkości w

ruchu drgającym

WIBROMETR

20

2

0

20

220

20

2 21

11

2

1

ω

s

ω

βs

ωsβωsωsS

sXs

sY

sA

sYA

)()(

)(

)(

)(

20

2

2

2

20

220

22

41

11

ω

ωβ

ω

ωωω

ωS

ωX

YωS X

m

ma

Pomiar przyspieszenia w ruchu drgającym

SaR

0.00 0.010.01 0.05 0.10 0.50 1.00 2.00 5.00

0.05

0.10

0.50

1.00

2.00

5.00

10.00

Zakres pomiarowy - a zakr

c)

M

P

B

d)

P

M

R

B

S

M

P

B

a)

P

M

S

B

b)

RA

i = dQ/dt C

C1

u

Pomiar ładunku generowanego przez czujnik piezoelektryczny

Półprzewodnikowe czujniki przyśpieszenia

Detekcja dachowania- Bosch