365606118

Minos

Komponenty mechatroniczne - Podręcznik

1.4.2 Czujniki pracujące w silnym polu elektromagnetycznym

Procesami, którym towarzyszą silne pola elektromagnetyczne są procesy spawalnicze, wymagające dużych prądów do ich realizacji. Prąd ten, płynąc przez przewody elektryczne oraz oprzyrządowanie spawalnicze, wytwarza wokół nich zmienne pole magnetyczne o dużym natężeniu.

Umieszczenie w tej strefie czujnika indukcyjnego wiąże się z ryzykiem niekontrolowanego przełączania stanu wyjścia, w wyniku oddziaływania pola magnetycznego na stopień nasycenia rdzenia. Drugim negatywnym efektem oddziaływania silnych pól magnetycznych jest indukowanie się w cewce dodatkowego napięcia. To dodatkowe napięcie zakłóca pracę oscylatora i może spowodować przypadkowe przełączenie wyjścia czujnika. Ponadto procesowi spawania nieodłącznie towarzyszą duże ilości iskier spawalniczych, które mogą uszkodzić obudowę czujnika, a zwłaszcza jego aktywną powierzchnię.

Z tego powodu, czujniki przeznaczone do pracy w pobliżu urządzeń spawalniczych, wykonane są zwykle z mosiądzu pokrytego teflonem, a ich powierzchnia czołowa chroniona jest duroplastem, odpornym na działanie wysokiej temperatury.

Czujniki takie, aby zapobiegać przypadkom fałszywych aktywacji, muszą posiadać specjalną konstrukcję układu elektronicznego oraz rdzeń o małej przenikalności magnetycznej (Rys. 1.12). Rdzenie takie wykonane ze specjalnego spieku żelaznego nasycają się dopiero w strumieniu magnetycznym o gęstości kilka razy większej niż typowy rdzeń ferrytowy. Powoduje to większą odporność czujnika na interferencję od zewnętrznych pól magnetycznych, poprzez lepsze skupiania i odpowiednie skierowanie własnego pola magnetycznego cewki.

Najwyższą odporność na działanie zewnętrznych pól magnetycznych mają czujniki całkowicie pozbawione rdzenia, który w tradycyjnych czujnikach koncentrował wokół siebie zewnętrzny magnetyzm. W takich rozwiązaniach cewki nawinięte są na niemagnetycznych szpulach plastikowych.

Szpula

plastikowa

Cewka

Rdzeń o małej \ przenikalności

Rys. 1.12:    Cewki czujników indukcyjnych odpornych na silne pola magnetyczne

17