365606117

Minos

1.4

Komponenty mechatroniczne - Podręcznik

Czujniki specjalne

1.4.1 Czujniki indukcyjne pierścieniowe

W indukcyjnych czujnikach pierścieniowych obszar aktywny znajduje się wewnątrz pierścieniowej obudowy czujnika (rys. 1.11a). Te czujniki są zaprojektowane tak, aby wykrywać metalowe przedmioty przechodzące przez otwór w czujniku. Z uwagi na swoją konstrukcję są przystosowane zwłaszcza do wykrywania i zliczania małych przedmiotów metalowych, takich jak: śruby, nakrętki, wkręty, lub inne małe elementy metalowe przechodzące przez otwór pierścienia. Obudowy tych czujników są plastikowe.

Zasada pracy takiego czujnika oparta jest na oscylatorze wysokiej częstotliwości, który wytwarza elektromagnetyczne pole wewnątrz otworu czujnika. Stosuje się w nich rdzenie toroidalne proszkowe o wyższym współczynniku dobroci od rdzeni ferrytowych. Obecność przedmiotu metalowego aktywuje czujnik powodując spadek amplitudy oscylacji. Jest to rozpoznawane przez komparator i po przekroczeniu wartości progowej stan wyjścia jest przełączany. Strefa działania czujnika zależy od średnicy otworu czujnika oraz wielkości i rodzaju wykrywanego metalu.

Do zainicjowania czujnika wymagany jest określony poziom tłumienia pola magnetycznego. W przypadku zbyt małych przedmiotów poziom wprowadzanego przez nie tłumienia może okazać się niewystarczający. Z tego powodu dla każdej wielkości czujnika istnieje minimalna długość lub średnica wykrywanego przedmiotu, poniżej której czujnik może nie działać poprawnie (rys. 1.11 b).

Zaletą czujników pierścieniowych jest to, że nie wymagają by wykrywany przedmiot poruszał się dokładnie po tej samej trajektorii. Pierścieniowa aktywna powierzchnia czujnika pozwala wykrywać przedmioty niezależnie od ich orientacji w przestrzeni, np. spadające grawitacyjnie wewnątrz rurki plastikowej.

Rys. 1.11:    Czujnik indukcyjny pierścieniowy: a) widok, b) związek między wielkością czujnika

a minimalną wielkością wykrywanego przedmiotu

16