Feiljusterte bilalarmer medfører ulemper for bileieren. Resultatet av feil ved oppsett av støtsensoren til alarmen er for hyppig aktivering av varselet eller fullstendig fravær reaksjoner på det som skjer. Følg instruksjonene nedenfor, og du vil raskt, uten mye anstrengelse, sette autoalarmsensorene til ønsket modus.

Hvorfor endre følsomheten til sjokksensoren?

Prosessen utføres i følgende tilfeller:

• hvis alarmen er for følsom (utløst av tordenvær, forbipasserende biler og annen forstyrrelse);
• hvis hun ikke reagerer på noen måte selv på slag mot bilen.

Før du starter arbeidet, er det nødvendig å finne ut hva som får bilalarmen til å fungere feil. Det er flere mest sannsynlige årsaker:

• komponenter er dårlig fikset;
• bilalarminnstillingene er feil justert.

Sjekk om sensorene og den elektroniske alarmstyringsenheten er forsvarlig installert. Kanskje problemet kan løses ved ganske enkelt å returnere dem til deres plass.

Juster følsomheten til sjokksensoren

Den generelle handlingssekvensen ved innstilling av følsomheten til sjokksensoren er vist nedenfor:

1. Koble fra batteriet. Merk følgende! Dokumentasjonen for enkelte bilalarmer forbyr dette. Fjern i slike tilfeller lyssikringen for å forhindre at batteriet tappes for raskt.
2. Finn installasjonsstedet for det følsomme alarmelementet. I de fleste tilfeller er den plassert under frontpanelet, men forskjellige alternativer er mulige. Les instruksjonene for kjøretøyet. Se etter begrepet VALET på den - dette er standardbetegnelsen for en sjokksensor.
3. Før du begynner å justere parametrene, deaktiver sikkerhetsmodusen. Bytt systemet til programmeringsmodus. Den nøyaktige metoden for å stille inn sjokksensoren avhenger av funksjonene til den installerte bilalarmen. I eldre modeller brukes en skrue til dette, i nye - knapper.
4. Vær oppmerksom på alarmfølsomhetsskalaen. Den viser de tilgjengelige nivåene. Antallet deres varierer vanligvis fra 0 til 10, der 0 er fullstendig mangel på reaksjon på hendelser, og 10 er maksimalt mulig følsomhet. I nye biler er indikatoren vanligvis satt til 5.
5. Det anbefales ikke å øke følsomheten til sjokksensoren for mye. De fleste alarmmodeller er designet for ca. 10 alarmer i 1 syklus, hvoretter bilen må aktivere bilalarmen på nytt.

Valget av spesifikke bilalarmparametere avhenger av bilens egenskaper (vekten, metoden for montering av sikkerhetskomponenter) og situasjonen på parkeringsplassen. Når du velger en passende indikator, anbefales det å kontinuerlig kontrollere stabiliteten til sensorresponsen. Plukke ut bestemt antall og slå lett på kroppen. Hvis det ikke er noen reaksjon, slå litt hardere. Bestem med hvilken kraft sikkerhetsvarselet skal lyde.

For å oppnå maksimal nøyaktighet, armer bilen og vent i omtrent tre minutter, og kontroller deretter følsomheten til alarmen. Etter hver sjekk, vent et par minutter til. I mange beskyttelsessystemer settes bilalarmen til høyfølsomhetsmodus hvis kroppen nettopp har vært utsatt for mekanisk påkjenning.

Noen ganger er det mulig å sette alarmen i halvautomatisk modus. I dette tilfellet byttes sensoren til "treningsmodus", hvoretter det er nødvendig å påføre slag med forskjellig styrke på kroppen. Husk imidlertid at bilalarmer oppfatter mekanisk belastning på ulike deler av bilen ulikt. For eksempel, å treffe et hjul "føles" mindre enn å treffe en panser.

Sette opp en Starline alarm sjokksensor

Tenk på reguleringsprosessen med den mye brukte Starline A61 bilalarmen som et eksempel.

Prosessen er ganske enkel. Det eneste verktøyet du trenger er en tynn stjerneskrutrekker. Den største vanskeligheten er å finne den installerte Starline-enheten. De offisielle instruksjonene sier at den skal plasseres ved bunnen av rattstammen. Servicesentre følger vanligvis denne instruksen ved å plassere signalkomponenten i kolonnen ved siden av pedalene.

Sjokksensoren "Starline" er utstyrt med tynne mekanismer for å justere parameterne. En skrutrekker brukes til å justere følsomheten. Hvis du dreier mekanismen til venstre, reduseres følsomheten til bilalarmen, dreier du den til høyre, øker den.

I prosessen anbefales det å kontrollere effektiviteten av arbeidet med jevne mellomrom. Bilalarm Starline A61 fungerer på den piezoelektriske effekten. Når du treffer bilkroppen, genereres en lydbølge som forplanter seg gjennom de interne komponentene og når Starline-støtsensoren. Optimal ytelse er kun garantert hvis den følsomme alarmkomponenten er sikkert festet til metallet.

For å justere følsomheten til bilalarmen, skru ned begge sonene og legg til en varselsone (plassert ved siden av den grønne LED-en). Sett maskinen til tilkoblet modus og vent i omtrent ett minutt. Nå slår hardt mot kroppen hennes. Hvis enhetens følsomhet er for høy, senk innstillingen. Hvis alarmen ikke virker, øk. På lignende måte konfigureres hele alarmsonen til Starline-bilalarmen.

De viktigste vanskelighetene med å sette opp

Hvis Starline-støtsensoren fortsetter å fungere feil etter justering, prøv å tilbakestille parametrene. Informasjon om hvordan du gjør dette er angitt i instruksjonene. Hvis det ikke er informasjon, er det bedre å gå til en biltjeneste - de vet hvordan de skal jobbe med alle typer alarmer.

Prosessen med å regulere Starline bilalarm er relativt enkel. Det viktigste er å kontrollere resultatet riktig og angi ønsket følsomhetsnivå. Husk at i mangel av erfaring med å løse slike problemer eller hvis du vil justere alarmen så raskt og effektivt som mulig, er det bedre å gå til bensinstasjonen.

Automatisering av ulike teknologiske prosesser, effektiv ledelse ulike enheter, maskiner, mekanismer krever en rekke målinger av ulike fysiske størrelser.
Sensorer (i litteraturen ofte også kalt måletransdusere), eller med andre ord, sensorer er elementer i mange automasjonssystemer - med deres hjelp mottar de informasjon om parametrene til det kontrollerte systemet eller enheten.
Sensor - dette er et element i en måle-, signalerings-, regulerings- eller kontrollenhet som konverterer en kontrollert verdi (temperatur, trykk, frekvens, lysstyrke, elektrisk spenning, strøm osv.) til et signal som er praktisk for måling, overføring, lagring, prosessering , registrering, og noen ganger for å påvirke dem på kontrollerte prosesser. Eller mer enkelt, en sensor er en enhet som konverterer inngangshandlingen til enhver fysisk mengde til et signal som er praktisk for videre bruk.
Sensorene som brukes er svært forskjellige og kan klassifiseres etter ulike kriterier:
Avhengig av type input (målt) verdi skille: sensorer mekaniske bevegelser(lineær og vinkel), pneumatiske, elektriske, strømningsmålere, sensorer for hastighet, akselerasjon, kraft, temperatur, trykk, etc.
Foreløpig er det omtrent følgende fordeling av andelen målinger av ulike fysiske størrelser i industrien: temperatur - 50 %, strømning (masse og volum) - 15 %, trykk - 10 %, nivå - 5 %, mengde (masse, volum) ) - 5%, tid - 4%, elektriske og magnetiske størrelser - mindre enn 4%.

Etter type utgang , som inngangsverdien konverteres til, er det ikke-elektriske og elektriske: DC-sensorer (EMF eller spenning), AC-amplitudesensorer (EMF eller spenning), AC-frekvenssensorer (EMF eller spenning), motstandssensorer (aktive, induktive eller kapasitiv) og etc.
De fleste sensorer er elektriske. Dette skyldes følgende dyder elektriske målinger:
- elektriske mengder overføres praktisk over en avstand, og overføringen utføres med høy hastighet;

Elektriske størrelser er universelle i den forstand at alle andre størrelser kan konverteres til elektriske størrelser og omvendt;

De konverteres nøyaktig til en digital kode og gjør det mulig å oppnå høy nøyaktighet, følsomhet og hastighet på måleinstrumenter.

Av Driftsprinsipp sensorer kan deles inn i to klasser: generator og parametriske (modulatorsensorer). Generatorsensorer utfører direkte konvertering av inngangsverdien til et elektrisk signal.
Parametriske sensorer konverterer inngangsverdien til en endring i en elektrisk parameter (R, L eller C) til sensoren.
I henhold til operasjonsprinsippet kan sensorer også deles inn i ohmske, reostatiske, fotoelektriske (opto-elektroniske), induktive, kapasitive, etc.

Det er tre klasser av sensorer:

Analoge sensorer, dvs. sensorer som produserer et analogt signal i forhold til endringen i inngangsverdien;

Digitale sensorer som genererer et pulstog eller et binært ord;

Binære (binære) sensorer som genererer et signal på bare to nivåer: "på / av" (med andre ord, 0 eller 1); er mye brukt på grunn av sin enkelhet.

Krav til sensorer:

Entydig avhengighet av utgangsverdien på inngangen;

Stabilitet av egenskaper over tid;

Høy følsomhet;

Liten størrelse og vekt;

Mangel på tilbakemelding på den kontrollerte prosessen og på den kontrollerte parameteren;

Jobbe hos ulike forhold operasjon;

Ulike monteringsmuligheter.

parametriske sensorer.

Parametriske sensorer(sensormodulatorer) inngangsverdien X konverteres til en endring i en eller annen elektrisk parameter (R, L eller C) til sensoren. Det er umulig å overføre en endring i de listede parameterne til sensoren uten et energibærende signal (spenning eller strøm) til en avstand. Det er bare mulig å oppdage en endring i den tilsvarende parameteren til sensoren ved sensorens reaksjon på strøm eller spenning, siden de oppførte parameterne karakteriserer denne reaksjonen. Derfor krever parametriske sensorer bruk av spesielle målekretser drevet av like- eller vekselstrøm.

Ohmiske (resistive) sensorer- Driftsprinsippet er basert på en endring i deres aktive motstand med en endring i lengde l, tverrsnittsareal S eller resistivitet p:

R=pl/S

I tillegg brukes avhengigheten av verdien av aktiv motstand på kontakttrykket og belysningen av fotoceller. I samsvar med dette er ohmske sensorer delt inn i: kontakt, potensiometrisk (reostat), strekkmotstand, termistor, fotomotstand.

Kontaktsensorer- dette er den enkleste typen motstandssensorer som konverterer bevegelsen til det primære elementet til en brå endring i motstanden til den elektriske kretsen. Ved hjelp av kontaktsensorer måler og kontrollerer de krefter, forskyvninger, temperatur, størrelser på gjenstander, kontrollerer formen osv. Kontaktsensorer inkluderer reise- og endebrytere, kontakttermometre og de såkalte elektrodesensorene, som hovedsakelig brukes til å måle grensenivåene for elektrisk ledende væsker.

Kontaktsensorer kan operere på både like- og vekselstrøm. Avhengig av målegrensene kan kontaktsensorer være single-limit og multi-limit. Sistnevnte brukes til å måle verdier som varierer innenfor et betydelig område, mens deler av motstanden R som inngår i den elektriske kretsen er kortsluttet i serie.

Ulempen med kontaktsensorer er vanskeligheten med kontinuerlig overvåking og den begrensede levetiden til kontaktsystemet. Men på grunn av den ekstreme enkelheten til disse sensorene, er de mye brukt i automasjonssystemer.

Reostatiske sensorer er en variabel motstandsmotstand. Inngangsverdien til sensoren er bevegelsen til kontakten, og utgangsverdien er endringen i motstanden. Den bevegelige kontakten er mekanisk koblet til objektet hvis forskyvning (vinkel eller lineær) skal transformeres.

Den mest utbredte er den potensiometriske kretsen for å slå på en reostatsensor, der reostaten slås på i henhold til en spenningsdelerkrets. Husk at en spenningsdeler er en elektrisk enhet for å dele direkte eller vekselspenning i deler; en spenningsdeler lar deg fjerne (bruke) bare en del av den tilgjengelige spenningen gjennom elementene i en elektrisk krets som består av motstander, kondensatorer eller induktorer. En variabel motstand koblet i henhold til spenningsdelerkretsen kalles et potensiometer.

Vanligvis brukes reostatsensorer i mekaniske måleinstrumenter for å konvertere avlesningene deres til elektriske størrelser (strøm eller spenning), for eksempel i flytenivåmålere for væsker, forskjellige trykkmålere, etc.

En sensor i form av en enkel reostat brukes nesten aldri på grunn av den betydelige ikke-lineariteten til dens statiske karakteristikk In = f(x), hvor In er strømmen i lasten.

Utgangsverdien til en slik sensor er spenningsfallet Uout mellom den bevegelige og en av de faste kontaktene. Avhengigheten av utgangsspenningen på forskyvningen x av kontakten Uout \u003d f (x) tilsvarer loven om endringen i motstand langs potensiometeret. Loven om fordeling av motstand langs lengden av potensiometeret, bestemt av dets design, kan være lineær eller ikke-lineær. Potensiometriske sensorer, som er strukturelt variable motstander, er laget av forskjellige materialer - viklingstråd, metallfilmer, halvledere, etc.

Strekkmålere(strain gauges) brukes til å måle mekaniske påkjenninger, små deformasjoner, vibrasjoner. Virkningen av strekkmålere er basert på tensoreffekten, som består i å endre den aktive motstanden til leder- og halvledermaterialer under påvirkning av krefter som påføres dem.

termometrisk sensorer (termistorer) - motstand avhenger av temperatur. Termistorer som sensorer brukes på to måter:

1) Temperaturen på termistoren bestemmes av miljøet; strømmen som går gjennom termistoren er så liten at den ikke varmer opp termistoren. Under denne tilstanden brukes termistoren som en temperatursensor og blir ofte referert til som et "motstandstermometer".

2) Temperaturen på termistoren bestemmes av graden av oppvarming ved konstant strøm og kjøleforhold. I dette tilfellet bestemmes steady-state-temperaturen av varmeoverføringsforholdene til termistoroverflaten (bevegelseshastighet miljø- gass eller væske - i forhold til termistoren, dens tetthet, viskositet og temperatur), slik at termistoren kan brukes som en sensor for strømningshastighet, omgivelses termisk ledningsevne, gasstetthet, etc. I sensorer av denne typen, en to-trinns transformasjon skjer, som det var: den målte verdien konverteres først til en endring i temperatur på termistoren, som deretter konverteres til en endring i motstand.

Termistorer er laget av både rene metaller og halvledere. Materialet som slike sensorer er laget av, må ha en høy temperaturmotstandskoeffisient, om mulig en lineær motstandsavhengighet av temperatur, god reproduserbarhet av egenskaper og treghet overfor miljøpåvirkninger. I størst grad tilfredsstiller platina alle disse egenskapene; i en litt mindre - kobber og nikkel.

Sammenlignet med metalltermistorer har halvledertermistorer (termistorer) høyere følsomhet.

Induktive sensorer tjene til kontaktløs innhenting av informasjon om bevegelsene til arbeidskroppene til maskiner, mekanismer, roboter, etc. og konvertere denne informasjonen til et elektrisk signal.

Prinsippet for drift av en induktiv sensor er basert på en endring i induktansen til viklingen på den magnetiske kretsen, avhengig av posisjonen individuelle elementer magnetisk krets (armatur, kjerne, etc.). I slike sensorer konverteres en lineær eller vinkelbevegelse X (inngangsverdi) til en endring i induktansen (L) til sensoren. De brukes til å måle vinkel- og lineære forskyvninger, deformasjoner, dimensjonskontroll, etc.

I det enkleste tilfellet er en induktiv sensor en induktor med en magnetisk krets, hvis bevegelige element (armatur) beveger seg under påvirkning av den målte verdien.

Den induktive sensoren gjenkjenner og reagerer tilsvarende på alle ledende objekter. Den induktive sensoren er ikke-kontakt, krever ikke mekanisk handling, den fungerer uten kontakt ved å endre det elektromagnetiske feltet.

Fordeler:

Ingen mekanisk slitasje, ingen kontaktfeil

Ingen kontaktsprett og falske positiver

Høy bryterfrekvens opp til 3000 Hz

Motstandsdyktig mot mekanisk påkjenning

Ulemper - relativt lav følsomhet, avhengigheten av den induktive motstanden av frekvensen til forsyningsspenningen, en betydelig tilbakemelding av sensoren på den målte verdien (på grunn av tiltrekningen av ankeret til kjernen).

Kapasitive sensorer- Driftsprinsippet er basert på avhengigheten av den elektriske kapasitansen til kondensatoren på dimensjonene, den relative posisjonen til platene og den dielektriske konstanten til mediet mellom dem.

For en flat kondensator med to plater bestemmes den elektriske kapasitansen av uttrykket:

hvor E® er den dielektriske konstanten; Es - slektning den dielektriske konstanten media mellom platene; S er det aktive området til platene; H er avstanden mellom kondensatorplatene.

Avhengighetene C(S) og C(h) brukes til å konvertere mekaniske forskyvninger til kapasitansendringer.

Kapasitive sensorer, så vel som induktive, drives av vekselspenning (vanligvis økt frekvens - opptil titalls megahertz). Som målekretser brukes vanligvis brokretser og kretser som bruker resonanskretser. I sistnevnte tilfelle brukes som regel avhengigheten av generatorens oscillasjonsfrekvens på kapasitansen til resonanskretsen, dvs. sensoren har en frekvensutgang.

Fordelene med kapasitive sensorer er enkelhet, høy følsomhet og lav treghet. Ulemper - påvirkningen av eksterne elektriske felt, den relative kompleksiteten til måleenheter.

Kapasitive sensorer brukes til å måle vinkelforskyvninger, svært små lineære forskyvninger, vibrasjoner, bevegelseshastigheter osv., samt for å reprodusere angi funksjoner(harmonisk, sagtann, rektangulær, etc.).

Kapasitive transdusere, hvis dielektriske konstant e endres på grunn av bevegelse, deformasjon eller endringer i sammensetningen av dielektrikumet, brukes som nivåsensorer for ikke-ledende væsker, bulk- og pulvermaterialer, tykkelsen på et lag av ikke-ledende materialer (tykkelsesmålere), samt overvåking av fuktighet og stoffsammensetning.

Sensorer er generatorer.

Generator sensorer direkte konvertering av inngangsverdien X til et elektrisk signal. Slike sensorer konverterer energien til kilden til inngangsmengden (målt) umiddelbart til et elektrisk signal, dvs. de er, som det var, generatorer av elektrisitet (derav navnet på slike sensorer - de genererer et elektrisk signal).

Ytterligere strømkilder for driften av slike sensorer er i utgangspunktet ikke nødvendig (likevel kan det være nødvendig med ytterligere strøm for å forsterke utgangssignalet til sensoren, konvertere det til andre typer signaler og til andre formål). Generatorer er termoelektriske, piezoelektriske, induksjons-, fotoelektriske og mange andre typer sensorer.

Induktive sensorer den målte ikke-elektriske mengden konverteres til EMF for induksjon. Prinsippet for drift av sensorer er basert på loven om elektromagnetisk induksjon. Disse sensorene inkluderer tachogeneratorer av likestrøm og vekselstrøm, som er små elektriske maskingeneratorer, der utgangsspenningen er proporsjonal med vinkelhastigheten på rotasjonshastigheten til generatorakselen. Tachogeneratorer brukes som vinkelhastighetssensorer.

Tachogeneratoren er en elektrisk maskin som opererer i generatormodus. I dette tilfellet er den genererte EMF proporsjonal med rotasjonshastigheten og størrelsen på den magnetiske fluksen. I tillegg, med en endring i rotasjonshastigheten, endres også frekvensen til EMF. De brukes som hastighetssensorer (hastighet).

Temperatursensorer.

I moderne industriell produksjon er det vanligste temperaturmålinger (for eksempel på atomkraftverk av middels størrelse er det ca 1500 punkter som en slik måling gjøres på, og videre stor bedrift det er mer enn 20 tusen slike utsalgssteder i kjemisk industri). Bred rekkevidde målte temperaturer, en rekke forhold for bruk av måleinstrumenter og krav til dem bestemmer variasjonen av brukte temperaturmåleinstrumenter.

Hvis vi vurderer temperatursensorer for industrielle applikasjoner, kan vi skille hovedklassene deres: silisiumtemperatursensorer, bimetallsensorer, væske- og gass ​​termometre, termiske indikatorer, termistorer, termoelementer, motstandstermoelementer, infrarøde sensorer.

silisium sensorer temperaturer bruker avhengigheten av motstanden til halvledersilisium på temperaturen. Området for målte temperaturer er -50…+150 0C. De brukes hovedsakelig til å måle temperaturen inne i elektroniske enheter.

Bimetall sensor laget av to forskjellige metallplater festet sammen. Ulike metaller har forskjellige termiske ekspansjonskoeffisienter. Hvis metallene som er koblet til platen blir oppvarmet eller avkjølt, vil den bøye seg mens den lukker (åpner) de elektriske kontaktene eller flytter indikatorpilen. Driftsområde for bimetalliske sensorer -40…+550 0C. Brukes til å måle overflaten faste stoffer og væsketemperaturer. De viktigste bruksområdene er bilindustrien, varme- og vannvarmesystemer.

Termiske indikatorer– Dette er spesielle stoffer som endrer farge under påvirkning av temperatur. Fargeendringen kan være reversibel eller irreversibel. De produseres i form av filmer.

Motstandstermoelementer.

Prinsippet for drift av motstandstermoelementer (termistorer) er basert på endringen elektrisk motstand ledere og halvledere avhengig av temperatur (diskutert tidligere).

Platina termistorer er designet for å måle temperaturer fra -260 til 1100 0C. Billigere kobbertermistorer, som har en lineær motstandsavhengighet av temperatur, har blitt utbredt i praksis.

Ulempen med kobber er dens lave resistivitet og enkle oksidering ved høye temperaturer, som et resultat av at den endelige grensen for bruk av kobbermotstandstermometre er begrenset til en temperatur på 180 0C. Når det gjelder stabilitet og reproduserbarhet av egenskaper, er kobbertermistorer dårligere enn platina. Nikkel brukes i rimelige sensorer for målinger i romtemperaturområdet.

Halvledertermistorer (termistorer) har en negativ eller positiv temperaturmotstandskoeffisient, hvis verdi ved 20 0C er (2…8)*10–2 (0C)–1, dvs. en størrelsesorden større enn kobber og platina. Halvledertermistorer med svært små størrelser har høye motstandsverdier (opptil 1 MΩ). som halvleder. Materialet som brukes er metalloksider: halvledertermistorer av KMT-typene - en blanding av oksider av kobolt og mangan og MMT - kobber og mangan.

Halvledertemperatursensorer har høy egenskapsstabilitet over tid og brukes til å endre temperaturer i området fra -100 til 200 0C.

Termoelektriske omformere (termoelementer)- Prinsippet for drift av termoelementer er basert på den termoelektriske effekten, som består i det faktum at i nærvær av en temperaturforskjell mellom kryssene (kryssene) til to forskjellige metaller eller halvledere, oppstår en elektromotorisk kraft i kretsen, kalt termoelektromotorisk kraft (forkortet termo-EMF). I et visst temperaturområde kan vi anta at termo-EMF er direkte proporsjonal med temperaturforskjellen ΔT = T1 - T0 mellom krysset og endene av termoelementet.

De sammenkoblede endene av termoelementet, nedsenket i mediet hvis temperatur måles, kalles termoelementets arbeidsende. Ender som er utsatt for miljøet og vanligvis er forbundet med ledninger til målekretsen kalles frie ender. Temperaturen på disse endene må holdes konstant. Under denne tilstanden vil termo-EMF Et bare avhenge av temperaturen T1 til arbeidsenden.

Uut \u003d Et \u003d C (T1 - T0),

hvor C er en koeffisient avhengig av materialet til termoelementlederne.

EMF skapt av termoelementer er relativt liten: den overstiger ikke 8 mV for hver 100 0C og overskrider vanligvis ikke 70 mV i absolutt verdi. Termoelementer lar deg måle temperatur i området fra -200 til 2200 0С.

Platina, platina-rhodium, kromel og alumel er mest brukt til fremstilling av termoelektriske omformere.

Termoelementer har følgende fordeler: enkel produksjon og pålitelighet i drift, lav pris, mangel på strømforsyninger og evnen til å måle over et bredt temperaturområde.

Sammen med dette har termoelementer også noen ulemper - mindre målenøyaktighet enn termistorer, tilstedeværelsen av betydelig termisk treghet, behovet for å innføre en korreksjon for temperaturen til de frie endene og behovet for å bruke spesielle tilkoblingsledninger.

Infrarøde sensorer (pyrometre)- bruk strålingsenergien til oppvarmede kropper, som lar deg måle overflatetemperaturen på avstand. Pyrometre er delt inn i stråling, lysstyrke og farge.

Strålingspyrometre brukes til å måle temperaturer fra 20 til 2500 0C, og enheten måler den integrerte intensiteten av strålingen til et ekte objekt.

Lysstyrke (optiske) pyrometre brukes til å måle temperaturer fra 500 til 4000 0C. De er basert på en sammenligning i en smal del av spekteret av lysstyrken til objektet som studeres med lysstyrken til en eksemplarisk emitter (fotometrisk lampe).

Fargepyrometre basert på måling av forholdet mellom strålingsintensiteter ved to bølgelengder, vanligvis valgt i den røde eller blå delen av spekteret; de brukes til å måle temperaturer i området 800 0C.

Pyrometre måler temperaturen i vanskelig tilgjengelige steder og temperaturen på objekter i bevegelse, høye temperaturer hvor andre sensorer ikke lenger fungerer.

Kvarts termiske omformere.

For å måle temperaturer fra -80 til 250 0C, brukes ofte såkalte kvarts-termiske omformere, som bruker avhengigheten av egenfrekvensen til et kvartselement av temperaturen. Driften av disse sensorene er basert på det faktum at avhengigheten av transduserfrekvensen på temperatur og lineariteten til konverteringsfunksjonen endres avhengig av orienteringen av kuttet i forhold til aksene til kvartskrystallen. Disse sensorene er mye brukt i digitale termometre.

Piezoelektriske sensorer.

Virkningen av piezoelektriske sensorer er basert på bruken av den piezoelektriske effekten (piezoelektrisk effekt), som består i det faktum at når noen krystaller er komprimert eller strukket, vises en elektrisk ladning på ansiktene deres, hvis størrelse er proporsjonal med den virkende makt.

Den piezoelektriske effekten er reversibel, det vil si at den påførte spenningen forårsaker deformasjon av den piezoelektriske prøven - dens kompresjon eller strekking, i henhold til tegnet på den påførte spenningen. Dette fenomenet, kalt den inverse piezoelektriske effekten, brukes til å eksitere og motta akustiske vibrasjoner av lyd- og ultralydfrekvenser.

Brukes til å måle krefter, trykk, vibrasjoner osv.

Optiske (fotoelektriske) sensorer.

Skille analog og diskret optiske sensorer. For analoge sensorer endres utgangssignalet proporsjonalt med omgivelseslyset. Hovedbruksområdet er automatiserte lysstyringssystemer.

Sensorer av diskret type endrer utgangstilstanden til motsatt når den innstilte verdien for belysning er nådd.

Fotoelektriske sensorer kan brukes i nesten alle bransjer. Diskrete handlingssensorer brukes som en slags nærhetsbrytere for telling, deteksjon, posisjonering og andre oppgaver på enhver teknologisk linje.

Optisk nærhetssensor, registrerer endringen lysstrøm i det kontrollerte området, forbundet med en endring i posisjonen i rommet til bevegelige deler av mekanismer og maskiner, fravær eller tilstedeværelse av gjenstander. På grunn av de store sanseavstandene har optiske nærhetssensorer funnet bred anvendelse i industrien og utover.

Den optiske nærhetssensoren består av to funksjonsenheter, en mottaker og en sender. Disse nodene kan lages både i samme hus og i forskjellige hus.

I henhold til objektdeteksjonsmetoden er fotoelektriske sensorer delt inn i 4 grupper:

1) strålekryss - i denne metoden er senderen og mottakeren separert i forskjellige hus, noe som gjør at de kan installeres overfor hverandre i arbeidsavstand. Driftsprinsippet er basert på det faktum at senderen hele tiden sender en lysstråle, som mottas av mottakeren. Hvis lyssignalet til sensoren stopper, som et resultat av overlapping av et tredjepartsobjekt, reagerer mottakeren umiddelbart ved å endre tilstanden til utgangen.

2) refleksjon fra en reflektor - i denne metoden er mottakeren og senderen til sensoren i samme hus. En reflektor (reflektor) er installert på motsatt side av sensoren. Reflektorsensorer er utformet på en slik måte at de, takket være et polarisasjonsfilter, kun oppfatter refleksjon fra reflektoren. Dette er reflektorer som fungerer etter prinsippet om dobbel refleksjon. Valget av passende reflektor bestemmes av nødvendig avstand og monteringsmuligheter. Lyssignalet som sendes av senderen reflekteres fra reflektoren og går inn i sensormottakeren. Hvis lyssignalet stopper, reagerer mottakeren umiddelbart ved å endre tilstanden til utgangen.

3) refleksjon fra objektet - i denne metoden er mottakeren og senderen til sensoren i samme hus. Under sensorens arbeidstilstand blir alle gjenstander som faller inn i arbeidsområdet til en slags reflektorer. Så snart lysstrålen som reflekteres fra objektet treffer sensormottakeren, reagerer den umiddelbart ved å endre utgangstilstanden.

4) fast refleksjon fra objektet - prinsippet for drift av sensoren er det samme som for "refleksjonen fra objektet", men mer følsomt for avvik fra justeringen til objektet. For eksempel er det mulig å oppdage en hovent kork på en kefirflaske, ufullstendig fylling av en vakuumpakke med produkter, etc.

I henhold til deres formål er fotosensorer delt inn i to hovedgrupper: sensorer generell bruk og spesielle sensorer. Spesielle sensorer inkluderer typer sensorer designet for å løse et smalere spekter av oppgaver. For eksempel gjenkjenning av et fargemerke på et objekt, deteksjon av en kontrasterende kant, tilstedeværelsen av en etikett på en gjennomsiktig pakke, etc.

Sensorens oppgave er å oppdage et objekt på avstand. Denne avstanden varierer mellom 0,3 mm-50 m, avhengig av valgt sensortype og deteksjonsmetode.

mikrobølgesensorer.

Trykknapp-relékonsollene blir erstattet av mikroprosessor automatiske systemer ledelse teknologisk prosess(APCS) med høyeste ytelse og pålitelighet, sensorene er utstyrt med digitale kommunikasjonsgrensesnitt, men dette fører ikke alltid til en økning i den generelle påliteligheten til systemet og påliteligheten til driften. Årsaken er at selve prinsippene for drift av de fleste kjente typer sensorer legger strenge begrensninger på forholdene de kan brukes under.

For eksempel er ikke-kontakt (kapasitiv og induktiv), samt tachogenerator hastighetskontrollenheter (UKS) mye brukt for å overvåke hastigheten til industrielle mekanismer. Tachogenerator UKS har en mekanisk forbindelse med et objekt i bevegelse, og følsomhetssonen kontaktløse enheter ikke overstiger noen få centimeter.

Alt dette skaper ikke bare ulemper under installasjonen av sensorer, men kompliserer også bruken av disse enhetene betydelig under forhold med støv som fester seg til arbeidsflater, og forårsaker falske alarmer. De oppførte sensortypene er ikke i stand til direkte å kontrollere et objekt (for eksempel et transportbånd) - de er innstilt på bevegelsen til ruller, impellere, strekktromler osv. Utgangssignalene til noen enheter er så svake at de er under nivået for industriell interferens fra driften av kraftige elektriske maskiner.

Lignende vanskeligheter oppstår ved bruk av tradisjonelle nivådetektorer - sensorer for tilstedeværelsen av et bulkprodukt. Slike enheter er nødvendige for å stenge tilførselen av råvarer til produksjonstanker i tide. Falske alarmer forårsakes ikke bare av stikk og støv, men også ved berøring av produktstrømmen når den kommer inn i beholderen. I uoppvarmede lokaler Omgivelsestemperaturen påvirker driften av sensorene. Falske alarmer forårsaker hyppige stopp og start av lastet prosessutstyr - hovedårsaken til ulykkene fører til blokkeringer, brudd på transportbånd, brann- og eksplosjonsfare.

For flere år siden førte disse problemene til utviklingen av fundamentalt nye typer enheter - radarsensorer for hastighetskontroll, bevegelses- og bakvannssensorer, hvis drift er basert på samspillet mellom et kontrollert objekt og et radiosignal med en frekvens på ca. 10 til 10 Hz.

Bruken av mikrobølgemetoder for å overvåke tilstanden til teknologisk utstyr gjør det mulig å fullstendig kvitte seg med manglene til tradisjonelle sensorer.

De fremtredende egenskapene til disse enhetene er:

Mangel på mekanisk og elektrisk kontakt med objektet (miljøet), avstanden fra sensoren til objektet kan være flere meter;

Direkte kontroll over objektet (transportbånd, kjede) og ikke deres drivverk, strekktromler, etc.;

Lavt energiforbruk;

Ufølsomhet for at produktet fester seg på grunn av lange arbeidsavstander;

Høy støyimmunitet og handlingsdirektivitet;

Engangsjustering for hele levetiden;

Høy pålitelighet, sikkerhet, fravær av ioniserende stråling.

Prinsippet for drift av sensoren er basert på en endring i frekvensen til radiosignalet som reflekteres fra et bevegelig objekt. Dette fenomenet ("Doppler-effekten") er mye brukt i radarsystemer for fjernmåling av hastighet. Et objekt i bevegelse får et elektrisk signal til å vises ved utgangen til mikrobølgesender-mottakermodulen.

Siden signalnivået avhenger av egenskapene til det reflekterende objektet, kan bevegelsessensorer brukes til å signalisere en åpen krets (belte), tilstedeværelsen av gjenstander eller materialer på transportbåndet. Tapen har en glatt overflate og lav reflektivitet. Når produktet begynner å bevege seg forbi sensoren som er installert over arbeidsgrenen til transportøren, og øker refleksjonskoeffisienten, signaliserer enheten bevegelsen, det vil si at beltet ikke er tomt. Ut fra varigheten av utgangspulsen kan man bedømme størrelsen på objektene som flyttes på en betydelig avstand, foreta valg osv.

Hvis det er nødvendig å fylle en beholder (fra bunkeren til sjakten), er det mulig å nøyaktig bestemme øyeblikket når fyllingen er fullført - en sensor senket til en viss dybde vil vise fyllstoffets bevegelse til den er fylt.

Spesifikke eksempler på bruk av mikrobølgebevegelsessensorer i ulike bransjer bransjer bestemmes av dets spesifikasjoner, men generelt er de i stand til å løse et bredt spekter av problemer med problemfri drift av utstyr og øke informasjonsinnholdet automatiserte systemer ledelse.

Hvis 1-Wire krevde én dataledning, så er denne bussen, basert på navnet Two-Wire Bus, to.
En av ledningene - SCL vil klokke, på den andre - SDA, vil data bli overført i halv dupleks.
Bussen er åpen kollektor, derfor må begge linjene trekkes opp til strøm. Sensoren kobles til som følger:

Figur 17. Koble til sensorer via I2C

Det totale antallet enheter som kan kobles til I2C-bussen er 112 enheter med 7-bits adressering. Hver enhet er faktisk tildelt to påfølgende adresser, den minst signifikante biten er satt til å lese eller skrive. Det er et strengt krav til busskapasitans - ikke mer enn 400pF.

Vanlige hastigheter er 100 kbps og 10 kbps, selv om nyere standarder tillater 400 kbps og 3,4 Mbps hastigheter.

Bussen kan fungere både med en ikke-avtakbar master, og med overføring av et flagg dit.
En stor mengde informasjon om protokollen kan finnes på denne lenken: http://www.esacademy.com/en/library/technical-articles-and-documents/miscellaneous/i2c-bus.html

Koble til digitale sensorer i henhold til SPI-standarden

Krever minst tre ledninger, fungerer i full dupleks-modus - dvs. organiserer samtidig dataoverføring i begge retninger.
Kommunikasjonslinjer:

• CLK - klokkesignallinje.
• MOSI - masterutgang, slaveinngang
• MISO - masterinngang, slaveutgang
• CS - brikkevalg (valgfritt).

En av enhetene velges av masteren. Det vil være ansvarlig for å klokke bussen. Tilkobling utføres på kryss og tvers:

Figur 18. SPI-tilkobling og overføringsessens

Hver enhet i kretsen inneholder sitt eget dataskiftregister. Ved hjelp av klokkesignaler, etter 8 sykluser, byttes innholdet i registrene, og utveksler derved data.

SPI – Det raskeste datagrensesnittet som er tilgjengelig. Avhengig av maksimalt mulig klokkehastighet kan dataoverføringshastigheten være 20, 40, 75 Mbps og høyere.

SPI-bussen lar deg koble enheter parallelt, men her oppstår problemet – hver enhet trenger sin egen CS-linje til prosessoren. Dette begrenser det totale antallet enheter på et enkelt grensesnitt.
Den største vanskeligheten med å sette opp SPI er å stille inn polariteten til klokkesignalet. Egentlig. Å sette opp SPI er ikke lett, men veldig enkelt.

Kort og tydelig om SPI med en beskrivelse av SPI perifere moduler for AVR og MSP430 finner du her http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/interface/spi/index.htm

4 Tar avlesninger fra sensorer

Det ville være på tide å lese i det minste litt informasjon fra sensorene våre.

Avhengig av tilkoblingsmetoden til sensoren og dens type, ulike måter ta vitnesbyrd. Det skal bemerkes at noen sensorer, for eksempel digitale sensorer eller gasssammensetningssensorer, krever en foreløpig start av målemodusen, som kan vare en stund.

Måleprosessen består således av to sykluser - datamålingssyklusen og datainnsamlingssyklusen. Når du organiserer et program, kan du velge ett av følgende alternativer:


Figur 19. Prosessen med å lese avlesninger fra sensoren

Vurder hvert alternativ separat og skisser skjelettene:
Valg 1. startet målemodus, ventet, telte.
Alternativet er attraktivt for sin enkelhet, men bak det ligger et problem - mens du venter på målingene, er mikrokontrolleren frekk inaktiv, og utfører ikke oppgaver. I de fleste automasjonssystemer er denne modusen en uoverkommelig luksus.

I koden vil det se slik ut:
Sensor.Start();//start måleprosessforsinkelsen(MINIMAL_SENSOR_DELAY_TIME);//vent til prosessen fullføres int var = Sensor.Read();//les data
Alternativ 2. startet målemodusen, gikk tilbake til andre oppgaver, etter en stund ble avbruddet utløst, les dataene.
Et av de beste alternativene. Men det vanskeligste:
void Setup()( TimerIsr.Setup(MINIMAL_SENSOR_DELAY_TIME);//sett opp et timeravbrudd med den nødvendige frekvensen int mode = START;//Sensor.Start() tilstandsvariabel;//start måleprosessen for første gang ) TimerIsr .Vector() (//tidtakeravbruddsbehandler if (modus == START( modus = READ; var = Sensor.Read();//hvis sensoren var i målemodus, les dataene ) else (modus = START; Sensor .Start(); ///hvis sensoren var i datalesemodus, kjør ny syklus målinger ) )
Ser bra ut. lar deg variere tiden mellom målesykluser og lesesykluser. for eksempel må gasssammensetningssensoren ha tid til å kjøle seg ned etter tidligere målinger, eller ha tid til å varmes opp under målinger. Dette er forskjellige tidsperioder.

Alternativ 3: Vi leste dataene, startet en ny runde.
Hvis sensoren tillater, etter å ha lest dataene, å starte en ny målesyklus, hvorfor ikke - vi vil gjøre det motsatte.
void Setup()( TimerIsr.Setup(MINIMAL_SENSOR_DELAY_TIME);//sett opp et timeravbrudd med den nødvendige frekvensen Sensor.Start();//start måleprosessen for første gang ) TimerIsr.Vector()(//timeravbrudd handler var = Sensor.Read();//les data Sensor.Start();///start en ny målesyklus

Flott måte å spare tid på. og vet du hva - denne metoden fungerer fint og uten avbrudd. Digitale sensorer lagrer den beregnede verdien til strømmen slås av. Og med tanke på at det ofte ikke er nødvendig å lese signalene fra fuktighetssensoren på grunn av dens treghet på 15 sekunder, kan du i det hele tatt gjøre dette:
void Setup()( Sensor.Start();//start måleprosessen for første gang while(1)( //many other rutiner var = Sensor.Read();//read data Sensor.Start();/ //start en ny syklus med målinger))
Det kan også være at sensoren vår uavhengig starter en ny målesyklus og deretter, ved hjelp av et eksternt avbrudd, rapporterer at målingene er fullført. For eksempel kan ADC konfigureres til å automatisk lese data med en hastighet på N Hz. På den ene siden vil det være nok å implementere bare prosessen med å lese nye data i avbruddsbehandleren. På den annen side kan du bruke ADC-avbruddet med Direct Memory Access - DMA (DMA). I dette tilfellet, på avbruddssignalet, vil ADC-periferimodulen på maskinvarenivå uavhengig kopiere dataene til en bestemt minnecelle i RAM, og dermed gi toppfart databehandling og minimal innvirkning på arbeidsprogrammet (ingen grunn til å gå inn i et avbrudd, ringe en behandler osv.).

Men bruken av DMA er langt utenfor rammen av denne syklusen.

Dessverre er den første metoden fullstendig brukt i biblioteker og eksempler for Arduino, tillater ikke denne plattformen å bruke ressursene til mikrokontrolleren riktig. Men det er lettere å skrive og feilsøke.

4.1 Arbeide med ADC

Når vi har å gjøre med analoge sensorer, har vi å gjøre med en ADC. I dette tilfellet vurderer vi ADC som er innebygd i mikrokontrolleren. Siden ADC i hovedsak er den samme sensoren - den konverterer et elektrisk signal til et informasjonssignal - er det sant for den alt som er beskrevet ovenfor i avsnitt 2. Hovedkarakteristikkene til ADC for oss er dens effektive kapasitet, følsomhet, referansespenning og hastighet. I dette tilfellet vil utgangsverdien til ADC-konverteringen være et visst tall i utgangsregisteret, som må konverteres til en absolutt verdi i enheter av den målte verdien. I fremtiden vil eksempler på slike beregninger bli vurdert for individuelle sensorer.

4.1.1 Referansespenning
Referansespenningen til ADC er spenningen som den maksimale utgangsverdien til ADC vil tilsvare. Referansespenningen tilføres fra en spenningskilde, både innebygd i mikrokontrolleren og ekstern. Nøyaktigheten til ADC-avlesningene avhenger av nøyaktigheten til denne kilden. En typisk innebygd referansespenning er lik forsyningsspenningen eller halvparten av mikrokontrollerens forsyningsspenning. Det kan være andre betydninger.

For eksempel tabell mulige verdier referansespenning for Atmega1280 mikrokontroller:


Figur 20. Velge referansespenningen for ADC-en til Atmega1280-mikrokontrolleren

4.1.2 ADC-bitdybde og følsomhet
Bitdybden til ADC bestemmer maksimum og minimumsverdier i utgangsregisteret ved minimum og maksimum inngangspåvirkning av det elektriske signalet.

Det skal bemerkes at den maksimale kapasiteten til ADC-en kanskje ikke tilsvarer dens effektive kapasitet.
En del av de nedre sifrene kan gis til støy. La oss gå til dataarket for ADuCM360-mikrokontrolleren, som har en 24-bits ADC med en effektiv kapasitet på 14 biter:

Figur 21. ADC-dataregisterbittilordning

Som det fremgår av figuren, i et 32-bits register, er en del allokert til tegnet, en del til nuller og en del til støy. Og bare 14 sifre inneholder data som har den spesifiserte nøyaktigheten. I alle fall er disse dataene alltid angitt i dokumentasjonen.

Følsomheten til ADC avhenger av den effektive kapasiteten til ADC. Jo flere mellomtrinn av utgangsspenningen, desto høyere vil følsomheten være.

Anta referansespenningen til ADC Uop. Da har en N-bit ADC, med 2N mulige verdier, en følsomhet
(11)

Således, for en 12-bits ADC og en referansespenning på 3,3V, vil dens følsomhet være 3,3/4096 = 0,8mV

Siden vår sensor også har en viss følsomhet og nøyaktighet, ville det vært fint om ADC hadde bedre ytelse.

4.1.3 ADC-ytelse
Hastigheten til ADC bestemmer hvor raskt avlesningene tas. Den suksessive tilnærmingen ADC krever et visst antall klokkesykluser for å digitalisere inngangsspenningsnivået. Jo større bitdybden er, jo mer tid kreves henholdsvis, hvis signalnivået har tid til å endre seg ved slutten av målingen, vil dette påvirke nøyaktigheten av målingen.

ADC-ytelse måles i antall dataprøver per sekund. Det er definert som frekvensen til ADC-klokkesignalet delt på antall taq som kreves for måling. For eksempel, med en ADC-klokkefrekvens på 1 MHz og 13 klokkesykluser for lesing, vil ADC-hastigheten være 77 kilosamples per sekund. For hver versjon av bitdybde er det mulig å beregne hastigheten. Den tekniske dokumentasjonen indikerer vanligvis den maksimalt mulige klokkefrekvensen til ADC og dens maksimale ytelse for en bestemt bitdybde.

4.2 Digitale sensorer

Hovedfordelen med digitale sensorer fremfor analoge er at de gir informasjon om den målte verdien i en ferdig form. Den digitale fuktighetssensoren vil returnere den absolutte fuktighetsverdien i prosent, den digitale temperatursensoren vil returnere temperaturverdien i grader.

Sensoren styres ved hjelp av registrene i den i form av et spørsmål-svar. Spørsmålene er:

• Skriv register A til verdi B
• Returner verdien som er lagret i register C

Som svar skriver sensoren enten de nødvendige dataene til registeret, stiller inn parametrene eller starter en modus, eller overfører de målte dataene til kontrolleren i ferdig form.

Med dette vil jeg avslutte felles materiale. I neste del skal vi se på HVAC-sensorer med eksempler.
Etter sensorene vil aktuatorene bli vurdert - det er ganske mange interessante ting fra synspunktet om meningen med teorien automatisk kontroll, og så vil vi komme til syntesen og optimaliseringen av regulatoren av all denne skam.

UPD: Takk

Induktive sensorer - parameteromformere. Jobben deres er å endre induktansen ved å endre den magnetiske motstanden til sensoren.

Induktive sensorer har fått stor popularitet i produksjonen for måling av forskyvninger i området fra 1 mikrometer til 20 mm. Den induktive sensoren kan brukes til å måle nivåene av væsker, gassformige stoffer, trykk, ulike krefter. I disse tilfellene blir den diagnostiserte parameteren konvertert av sensitive komponenter til forskyvning, deretter mates denne verdien til den induktive transduseren.

Sensorer brukes til å måle trykk. De spiller rollen som nærhetssensorer, designet for å oppdage ulike objekter med en ikke-kontaktmetode.

Typer og enhet

Induktive sensorer er delt inn i konstruksjonsskjemaet i 2 typer:

• enkelt sensorer.
• differensialsensorer.

Den første modellen har én målegren, i motsetning til differensialsensoren, som har to målegrener.

I differensialmodellen, når den diagnostiserte parameteren endres, endres induktansene til 2 spoler. I dette tilfellet utføres endringen med samme verdi med motsatt fortegn.

Induktansen til spolen beregnes med formelen: L = WΦ/I

Hvor W- antall svinger; F- magnetisk fluks; Jeg er strømmen som går gjennom spolen. Strømstyrken er relatert til den magnetomotoriske kraften ved følgende forhold: I = Hl/W

Fra denne formelen får vi: L = B²/Rm

Hvor R m \u003d H * L / F- magnetisk motstand.

Arbeid enkelt sensor ligger i egenskapen til induktoren, for å endre induktansen med en økning eller reduksjon i luftgapet.

Utformingen av sensoren inkluderer et åk (1), viklingssvinger (2), en armatur (3), som er festet med fjærer. En vekselstrøm går gjennom motstanden til viklingen. Strømstyrken i lastkretsen beregnes:

L– sensorinduktans, rd– aktiv gassmotstand. Det er en konstant verdi, så endringen i strømmen Jeg kan bare gjøres ved å endre induktanskomponenten X L=I R n, avhengig av størrelsen på luftspalten δ .

Hver gapverdi tilsvarer en viss strømverdi, som bestemmer spenningsfallet over motstanden R n: U ut \u003d I * R n– er sensorens utgangssignal. Du kan definere følgende avhengighet U ut \u003d f (δ), under en betingelse at gapet er veldig lite og spredningsfluksene kan ignoreres, så vel som den magnetiske motstanden til metallet R mf sammenlignet med den magnetiske motstanden til luftgapet R mv.

Det endelige uttrykket er:

I praksis er den aktive motstanden til kretsen uforlignelig lavere enn den induktive. Så formelen har formen:

Blant manglene til en enkelt kan nevnes:

• Under drift av sensoren påvirkes ankeret av tiltrekningskraften til kjernen. Denne kraften er ikke balansert av noen metoder, så den reduserer nøyaktigheten til sensoren og introduserer en viss prosentandel av feil.
• Styrken på laststrømmen avhenger av amplituden til spenningen og dens frekvens.
• For å måle bevegelse i to retninger, må du angi startverdien av gapet, noe som forårsaker noen ulemper.

Differensial induktive sensorer kombinere to ikke-reversible sensorer og er laget i form av et bestemt system, som består av 2 magnetiske kretser med to separate spenningskilder. En skilletransformator (5) brukes oftest til dette.

Differensialsensorer er klassifisert i henhold til formen på kjernen:

• Induktive sensorer med W-formet magnetisk krets laget i form av plater av elektrisk stål. Ved en frekvens på mer enn 1 kilohertz brukes permalloy for kjernen.
• Sylindriske induktive sensorer med en rund magnetisk krets.

Formen på sensoren velges avhengig av designet og dens kombinasjon med mekanismen. Ved hjelp av en magnetisk krets W-form er praktisk for å sette sammen spolen og redusere de totale dimensjonene til den induktive sensoren.

For funksjonen til differensialsensoren tilføres strøm fra en transformator (5), som har utgang fra midtpunktet. En enhet (4) er koblet mellom denne terminalen og den felles ledningen til spolene. I dette tilfellet er luftgapet i området fra 0,2 til 0,5 mm.

Når ankeret er plassert i midtposisjon med like intervaller, er de induktive motstandene til viklingene (3 og 3') like. Dette betyr at verdiene til strømmene til spolene også er de samme, og den totale strømmen som mottas i enheten er null.

Med et lite avvik av ankeret i hvilken som helst retning, endres verdien av luftspaltene og induktansene. Derfor bestemmer enheten forskjellsstrømmen I 1 -I 2 , som bestemmes av funksjonen til å flytte ankeret fra midtposisjonen. Strømforskjellen bestemmes oftest av en magnetoelektrisk enhet (4), laget som et mikroamperemeter med (B) ved inngangen.

Strømpolariteten avhenger ikke av endringen i spolenes totale motstand. Ved bruk av fasefølsomme likeretterkretser er det mulig å bestemme bevegelsesretningen til ankeret fra midtposisjonen.

Parametere

• En av parametrene til induktive sensorer er responsområde . I henhold til denne parameteren velges sensorer, men det er ikke så viktig. Instruksjonene for sensoren gir de nominelle effektparametrene når enheten brukes ved en temperatur på +20 grader. Konstant trykk for sensoren - 24 V, og alternerende 230 V. Vanligvis fungerer sensoren under helt andre forhold.

I praksis, når du velger en sensor, er to indikatorer for responsintervallet viktige:

• Nyttig.
• Effektiv.

Avlesningene til den første er beregnet som + 10 % av 2. ved en temperatur på 25-70 grader. Avlesningene til den andre avviker fra den nominelle verdien med 10 %. Samtidig øker temperaturintervallet fra 18 til 28 grader. Hvis merkespenningen påføres med den andre parameteren, er det med den første parameteren en spredning på 85-110%.

• Et annet alternativ er garantert reisegrense . Den varierer fra null til 81 % av den nominelle verdien.
• Du bør også ta hensyn til følgende parametere: repeterbarhet og hysterese , som er lik avstanden mellom endeposisjonene til sensoren. Dens optimale verdi er 20 % av det effektive responsintervallet.
• Belastningsstrøm . Noen ganger produserer produsenter spesielle 500 milliampere sensorer.
• Svarfrekvens . Denne parameteren definerer den høyeste koblingsevnen i Hertz. De viktigste industrielle sensorene har en responsfrekvens på 1000 hertz.

Tilkoblingsmetoder i diagrammene

Det finnes flere typer induktive sensorer med forskjellig antall ledninger for tilkobling. Vurder hovedtypene tilkoblinger for ulike induktive sensorer.

• To-leder induktive sensorer kobles direkte til lastkretsen. Dette er den enkleste måten, men den har noen funksjoner. For denne metoden krever belastningen en nominell motstand. Hvis denne motstanden er mer eller mindre, fungerer ikke enheten som den skal. Når du slår på sensoren for likestrøm, må du ikke glemme polariteten til terminalene.
• Tre-leder induktive sensorer er de mest populære. De har to ledere for tilkobling av strøm, og en for lasten.
• Fire-leder og fem-leder induktive sensorer. De har to ledninger for strøm, de to andre for belastningen, den femte lederen for å velge driftsmodus.

Fargekoding

Fargemerking av ledere er veldig praktisk for vedlikehold og installasjon av sensorer. Utgangslederne deres er merket med en viss farge:

• Minus er blått.
• Dessuten er den rød.
• Utgangen er svart.
• Den andre utgangslederen er hvit.

Feil

Feilen i konverteringen av den diagnostiserte parameteren påvirker muligheten til å sende ut informasjon fra en induktiv sensor. Den totale feilen består av mange forskjellige feil. Vurder hovedtypene sensorfeil.

• Elektromagnetisk feil er en tilfeldig variabel. Det vises på grunn av induksjon av EMF i sensorspolen av eksterne magnetiske felt. I produksjon nær strømmen elektriske enheter det er magnetiske felt som oftest med en frekvens på 50 hertz.
• Temperaturfeil er også en tilfeldig verdi, siden driften av et stort antall sensorelementer avhenger av temperatur og er en betydelig verdi som tas i betraktning ved utforming av sensorer.
• Magnetisk elastisitetsfeil . Det fremgår av ustabiliteten til kjernedeformasjonene under monteringen av enheten, og også på grunn av endringer i deformasjonene under drift. Påvirkningen av spenningsustabilitet i den magnetiske kretsen danner ustabiliteten til signalet ved utgangen.
• Enhetsfeil vises på grunn av påvirkningen av målekraften på deformasjonen av sensorelementene, samt påvirkningen av hoppet i målekraften på ustabiliteten til deformasjonen. Feilen påvirkes også av tilbakeslag og hull i de bevegelige delene av sensorstrukturen.
• Kabelfeil Den er dannet av en ikke-konstant verdi av motstand, deformasjon av kabelen og dens temperatur, interferens av den elektromotoriske kraften i kabelen fra eksterne felt.
• Tensometrisk feil tilfeldig variabel og avhenger av kvaliteten på viklingen av svingene på ledningen. Ved vikling er det mekaniske påkjenninger, hvis endring under driften av sensoren fører til en endring i viklingens motstand mot likestrøm, og dermed en endring i signalet ved utgangen. Oftest, i høykvalitetssensorer, tas denne feilen ikke i betraktning.
• Feil for aldringssensor vises fra slitasjen til de bevegelige delene av sensorenheten, samt en konstant endring i de elektromagnetiske egenskapene til den magnetiske kretsen. En slik feil regnes også som en tilfeldig verdi. Ved fastsettelse av slitasjefeilen tas kinematikken til sensorenheten i betraktning. Når du designer en sensor, anbefales det å bestemme levetiden i normal modus, hvor slitasjefeilen ikke vil overstige den angitte verdien.
• Teknologifeil vises når det er avvik fra den tekniske prosessen med å produsere sensoren, spredningen av parametere for spoler og elementer under montering, fra påvirkning av interferens og gap ved sammenkobling av deler. Beregningen av teknologifeilen gjøres av enkle mekaniske målere.

De elektromagnetiske parametrene til materialer og deres egenskaper endres over tid. Oftest skjer prosessene med å endre egenskapene til materialer i de første 200 timene etter varmebehandling av kjernen i den magnetiske kretsen. Videre forblir disse egenskapene de samme og påvirker ikke den totale feilen til sensoren.

Fordeler

• Stor følsomhet.
• Økt utgangseffekt, opptil flere titalls watt.
• Evne til å koble til industrielle frekvenskilder.
• Robust og enkel enhet.
• Ingen gnidende kontakter.

ulemper

• Kunne fungere på vekselspenning.
• Strømforsyningens stabilitet og frekvens påvirker nøyaktigheten til sensoren.

Bruksomfang

• Medisinsk utstyr.
• Hvitevarer.
• Bilindustri.
• Robotutstyr.
• Industriell teknologi for regulering og måling.

Kjennetegn på sensorer.

Sensoren skal gjengi den fysiske mengden så raskt og nøyaktig som mulig. Selv om sensoren oftest velges basert på pålitelighet og brukbarhet, forblir dens nøyaktighet, stabilitet og repeterbarhet av resultatene de viktigste faktorene. Grunnlaget for driften av kontrolldatamaskinen er inndatainformasjonen, så nøyaktige og pålitelige målinger er nødvendig tilstand ledelseskvalitet.

De fleste egenskapene til sensoren, som er gitt i den tekniske beskrivelsen, er statiske parametere. Disse parameterne indikerer ikke hvor raskt og nøyaktig sensoren kan måle et signal som endres med høy hastighet. Egenskapene som gjenspeiler driften av sensoren under skiftende inngangsforhold kalles dynamiske egenskaper. De påvirker driften av kontrollsystemet betydelig. En ideell sensor reagerer umiddelbart på en endring i den målte fysiske mengden. I praksis trenger enhver sensor litt tid for å behandle et nytt inngangssignal. Åpenbart, for å vise reelle endringer i den observerte verdien, bør responstiden til sensoren være så kort som mulig. Dette er det samme prinsippet som gjelder for hele kontrollsystemet (datamaskinen) til sanntidsprosessen som helhet: de tidsmessige egenskapene til den fysiske prosessen bestemmer hastigheten til systemet (datamaskinytelse). Oftere er det imidlertid nødvendig med en avveining mellom responshastigheten til sensoren og dens følsomhet for støy.

Med tanke på sensorene som brukes av ACS, er det nødvendig å kjenne egenskapene som bestemmer funksjonene i arbeidet deres, mens man skiller mellom statiske og dynamiske egenskaper, i tillegg til dem, er sensorer preget av slike parametere som:

Nøyaktighet;

Tillatelse;

Målefeil (feil).

Sensornøyaktighet bestemmer forskjellen mellom målt og faktisk verdi; det kan være relatert til sensoren som helhet eller til dens spesifikke indikasjon. Nøyaktigheten til sensoren avhenger ikke bare av maskinvaren, men også av andre elementer i målekomplekset.

Tillatelse - dette er det minste avviket av den målte verdien som kan registreres og reflekteres av sensoren. Oppløsning er mye oftere enn presisjon spesifisert i tekniske beskrivelser.

Målefeil (feil) er definert som differansen mellom målte og faktiske verdier.

Målefeil kan klassifiseres og følgelig modelleres som deterministiske (eller systematiske) og tilfeldige (eller stokastiske). Deterministiske feil er forbundet med funksjonsfeil i sensoren, brudd på betingelsene for bruk eller måleprosedyre. Disse feilene gjentas ved hver måling. En typisk systematisk feil er en leseskjevhet eller et skifte . I prinsippet elimineres systematiske feil ved verifisering . Tilfeldige feil har en rekke opphav. I de fleste tilfeller er dette påvirkning fra miljøet (temperatur, fuktighet, elektrisk interferens, etc.). Hvis årsakene til tilfeldige feil er kjent, kan disse feilene kompenseres for. Ofte kvantifiseres påvirkningen av forstyrrelser med parametere som gjennomsnittlig feil, standardfeil eller standardavvik, og spredning eller feil. .

Dynamiske egenskaper til sensorer

De dynamiske egenskapene til sensoren er preget av en rekke parametere, som imidlertid sjelden er gitt i de tekniske beskrivelsene til produsentene. Den dynamiske karakteristikken til sensoren kan eksperimentelt oppnås som en respons på et hopp i den målte inngangsverdien (fig. 2.5).

Parametere som beskriver responsen til en sensor gir en indikasjon på dens hastighet (f.eks. stigetid, etterslep, tid til første topp), treghetsegenskaper (relativ oversving, utfellingstid) og nøyaktighet (offset).

I prinsippet bør man etterstrebe å minimere følgende parametere.

· På tide å passere dødsonen - tiden mellom starten av en endring i en fysisk mengde og øyeblikket sensoren reagerer, dvs. tidspunktet starten på en endring i utgangssignalet.

· Lag - tid hvoretter sensoravlesningene for første gang når 50 % av steady state-verdien. Det finnes andre definisjoner av forsinkelse i litteraturen.

· stigetid - tiden det tar for utgangssignalet å øke fra 10 % til 90 % av steady state-verdien. En annen definisjon av stigetid er den resiproke stigningen til sensorens responskurve til et trinn i den målte verdien når den når 50 % av steady state-verdien, multiplisert med steady state-verdien. Noen ganger brukes andre definisjoner. En rask stigetid indikerer alltid rask respons.

· På tide å nå det første maksimumet - tid for å nå det første maksimum av utgangssignalet (oversving).

· Overgangstid, tid etablere- tidspunktet fra hvilket avviket til sensorutgangen fra steady-state-verdien blir mindre enn den angitte verdien (for eksempel ± 5%).

· Relativt overskridelse - forskjellen mellom maksimums- og steady-state-verdiene, referert til steady-state-verdien (i prosent).

· statisk feil - avvik av utgangsverdien til sensoren fra den sanne verdien eller offset. Kan korrigeres ved sensorkalibrering.

Under reelle forhold motsier noen krav til sensorer alltid hverandre, så alle parametere kan ikke minimeres samtidig.

Statiske egenskaper til sensorer

De statiske egenskapene til sensoren viser hvor korrekt utgangen fra sensoren reflekterer den målte verdien en tid etter endringen, når utgangssignalet er satt til en ny verdi. Viktige statiske parametere er: følsomhet, oppløsning eller oppløsning, linearitet, nulldrift og totaldrift, driftsområde, repeterbarhet og reproduserbarhet av resultatet.

Følsomhet sensor er definert som forholdet mellom størrelsen
utgangssignal til en enkelt inngangsverdi (for fine måleteknologier kan definisjonen av følsomhet være vanskeligere).

Tillatelse - dette er den minste endringen i den målte verdien som kan detekteres og indikeres nøyaktig av sensoren.

Linearitet ikke beskrevet analytisk, men bestemt ut fra
kalibreringskurve for sensoren. Den statiske kalibreringskurven viser utgangssignalets avhengighet av inngangssignalet under stasjonære forhold. Nærheten til denne kurven til en rett linje bestemmer graden av linearitet. Maksimalt avvik fra linearitet er uttrykt i prosent.

Statisk forsterkning eller DC forsterkning
- er forsterkningen av sensoren på veldig lave frekvenser. En stor forsterkning tilsvarer en høy følsomhet til måleapparatet.

Drifting definert som avviket til sensoravlesningen når den målte
verdien forblir konstant i lang tid. avdriftsmengde

kan bestemmes ved null, maksimum eller en eller annen mellomverdi av inngangssignalet. Under nulldriftstesten opprettholdes den målte verdien på null nivå eller et nivå som tilsvarer null utgang, og drifttesten ved maksimum utføres ved verdien av den målte verdien som tilsvarer øvre grense for driftsområdet til sensoren Sensordrift er forårsaket av ustabilitet i forsterkeren, endrede miljøforhold (for eksempel temperatur, trykk, fuktighet eller vibrasjonsnivåer), strømforsyningsparametere eller selve sensoren (aldring, ressursutarming, ikke-linearitet, etc.).

Arbeidsområde sensor bestemmes av den tillatte øvre
og de nedre grensene for verdien av inngangsverdien eller nivået til utgangssignalet.

Repeterbarhet karakterisert som et avvik mellom flere
påfølgende målinger ved en gitt verdi av den målte mengden under de samme forholdene, spesielt bør tilnærmingen til den innstilte verdien alltid skje og enten som en økning eller reduksjon. Målinger må gjøres over en tidsperiode slik at det ikke er synlige avdriftseffekter. Repeterbarhet uttrykkes vanligvis som en prosentandel av driftsområdet.

Reproduserbarhet ligner på repeterbarhet, men krever et lengre intervall mellom målingene. Mellom reproduserbarhetskontrollene må sensoren brukes til det tiltenkte formålet og kan dessuten kalibreres. Reproduserbarheten er gitt som en prosentandel av driftsområdet, relatert til en tidsenhet (for eksempel en måned).