induktiivisen lähestymisanturin Basic operation Principle

Oletko koskaan miettinyt, miten Induktiivinen lähestymisanturi pystyy havaitsemaan metallisen kohteen? Vaikka taustalla oleva sähkötekniikka on hienostunut, toiminnan perusperiaate ei ole liian vaikea ymmärtää.

induktiivisen läheisyysanturin (lyhyemmin”prox” ’anturi’ tai ”prox-anturi’) ytimessä on elektroninen oskillaattori, joka koostuu lukuisista erittäin hienosta kuparilangasta tehdyistä kierroksista muodostuvasta induktiivisesta kelasta, sähkövarauksen varastoimiseen tarkoitetusta kondensaattorista ja sähköistä herätettä tuottavasta energialähteestä. Induktiivisen kelan ja kondensaattorin koko sovitetaan tuottamaan itsesäilyttävä siniaalto värähtely kiinteällä taajuudella. Kela ja kondensaattori toimivat kuin kaksi sähköjousta, joiden väliin on ripustettu paino, työntäen jatkuvasti elektroneja edestakaisin toistensa välillä. Virtapiiriin syötetään sähköenergiaa värähtelyn käynnistämiseksi ja ylläpitämiseksi. Ilman ylläpitävää energiaa värähtely romahtaisi johtuen Kelan ohuen kuparilangan sähkövastuksen pienistä tehohäviöistä ja muista loishäviöistä.

Induktiivinen läheisyysanturin saketti, johon on liitetty huomautus

värähtely tuottaa sähkömagneettisen kentän anturin eteen, koska kela sijaitsee aivan anturin ”kasvojen” takana. Anturipinnan tekninen nimi on ”active surface”.

kun johtavaa metallia oleva kappale saapuu sähkömagneettisen kentän rajojen määrittelemälle vyöhykkeelle, osa värähtelyn energiasta siirtyy kohteen metalliin. Tämä siirretty energia ilmenee pieninä kiertävinä sähkövirtoina, joita kutsutaan pyörrevirroiksi. Tämän vuoksi induktiivisia proxeja kutsutaan joskus pyörrevirtasensoreiksi.

virtaavat pyörrevirrat kohtaavat sähkövastuksen yrittäessään kiertää. Tämä aiheuttaa pienen määrän tehohäviötä lämmön muodossa (aivan kuten pieni sähkölämmitin). Tehohäviö ei korvaudu kokonaan anturin sisäisellä energianlähteellä, joten anturin värähtelyn amplitudi (taso tai voimakkuus) pienenee. Lopulta värähtely heikkenee siihen pisteeseen, että toinen sisäinen piiri, jota kutsutaan Schmitt-laukaisijaksi, havaitsee tason jääneen ennalta määritetyn kynnyksen alapuolelle.  Basic_Oper_Inductive_Sensortämä kynnysarvo on se taso, jolla metallikohdan esiintyminen on varmasti vahvistettu. Kun kohde havaitaan Schmitt-laukaisimella, anturin ulostulo kytkeytyy päälle.

oikealla oleva lyhytanimaatio näyttää metallikohdan vaikutuksen anturin värähtelevään magneettikenttään. Kun näet anturista tulevan kaapelin muuttuvan punaiseksi, se tarkoittaa, että metalli on havaittu ja anturi on kytketty päälle. Kun kohde menee pois, näet, että värähtely palaa maksimitasolleen ja anturin ulostulo kytketään takaisin pois päältä.

Haluatko oppia lisää induktiivisten Läheisyysantureiden perusperiaatteista? Tässä lyhyt YouTube-video, joka kattaa perusasiat:

YouTube juliste

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.