3784493705

3

Podstawy Automatyki - 4

2.2 Czujniki indukcyjne

Czujniki indukcyjne jako czujniki zbliżeniowe reagują wyłącznie na wprowadzony w ich strefę działania obiekt metalowy. Charakteryzują się bezdotykową pracą, dużą żywotnością, wysoką częstotliwością przełączeń, dokładnością oraz wysoką odpornością na czynniki zewnętrzne takie jak wibracje, kurz, czy wilgoć.

2.2.1 Zasada działania

Działanie typowego czujnika indukcyjnego (rys. 3) polega na wytwarzaniu odpowiednio ukierunkowanego zmiennego pola magnetycznego. Źródłem pola jest rdzeń ferrytowy z uzwojeniami, natomiast wygenerowane pole tworzy przed aktywną powierzchnią czujnika strefę czułości. Uzwojenia obwodu drgającego są przyłączone do oscylatora LC o częstotliwości od 200 kHz do 1 MHz. W przypadku wprowadzenia w pole magnetyczne metalowego elementu dochodzi w nim do indukowania prądów wirowych, które powodują obciążenia układu oscylatora, pogorszenie jego dobroci i w efekcie spadek amplitudy oscylacji. Zmianę tą wykrywa detektor, zaś układ progowy zamieniają na sygnał dwustanowy. Histereza układu progowego zapewnia dwustanową pracę czujnika i jego poprawne działanie w wypadku wystąpienia drgań urządzenia. Wzmacniacz wyjściowy umożliwia bezpośrednie i bezstykowe sterowanie elementów wykonawczych podłączonych na wyjściu czujnika [2, 3, 4].

Rysunek 3: Schemat działania czujnika pojemnościowego [3]

Zalety indukcyjnych, bezstykowych sensorów binarnych:

•    duża pewność działania przy sporadycznym lub częstym przełączaniu

•    wysoka częstotliwość działania

•    zabrudzenia niemetaliczne lub wilgoć nie wpływają na dokładność przełączania

•    znikomy pobór energii (technika dwuprzewodowa)

•    niski koszt, np. w porównaniu z sensorami optycznymi

•    wysoka dokładność przełączania (poniżej 0,01 mm).