Kako se zove senzor? Elektronički senzori

Moderni automobili opremljeni su velikim brojem senzora, čija svrha i princip rada nisu jasni svakom ljubitelju automobila. Pokušajmo razumjeti ovo pitanje.

Senzor masenog protoka zraka

Svrha senzora masenog protoka zraka (MAF) je praćenje rada agregata dok sustav stvara električni napon kroz zrak koji ulazi u motor.

Na temelju podataka prikupljenih senzorom, gradi se najproduktivniji rad motora, tijekom kojeg protok zraka u cilindre omogućuje njegovo nesmetano pretvaranje u struja.

Radni dio senzora - platinasta nit - osjetljiv je anemometar. Zagrijava se na konstantnu temperaturu, koja se održava pomoću toplinskog releja i elektroničke upravljačke jedinice.

Protok zraka koji prolazi kroz senzor hladi žarnu nit, zatim upravljački modul sustava povećava dovod struje u njega, zbog čega se temperatura zagrijavanja žarne niti nastavlja povećavati dok ne dosegne svoju konstantnu vrijednost. Iz ovoga slijedi da jakost struje potrebna za zagrijavanje žarne niti ovisi isključivo o brzini protoka zraka kroz senzor. A kroz sekundarni pretvarač u senzorskom sustavu stvara se električni napon.

Tijekom rada na navoju senzora nakupljaju se razne naslage koje ga onečišćuju i pogoršavaju rad cijelog uređaja.

Učinkovito čišćenje niti moguće je samo spaljivanjem pulsirajućom strujom na temperaturi od oko 1 tisuću stupnjeva.

Međutim, ispiranje prljave platinske niti senzora otopinama koje sadrže spojeve etera ili ketona strogo je zabranjeno jer oni:

Imati štetan učinak na spoj;

Imaju sposobnost hlađenja kristala, zbog čega dolazi do oštećenja njegove strukture;

S površine kristala isperite tzv. masku (zaštitnu polimerni sloj u njegovom središtu).

Navoj senzora ne smijete ni pokušavati oprati raznim otapalima i aerosolima koji sadrže aceton i etil, a također ne smijete čistiti navoj anemometra vatom namočenom u benzin, namotanom na šibicu ili drvenim štapićem. Takve manipulacije neće donijeti nikakav učinak, već će samo pogoršati rad senzora protoka zraka.

Možete koristiti VD-40 kao ispiranje, ali vrijedi uzeti u obzir da sadrži dizelsko gorivo i kisele spojeve. Vedashka se dobro ispire, ali na površini ostavlja specifičan film koji se mora ukloniti za normalan rad senzora. Bolje ga je isprati alkoholnim spojevima (destilirana voda i bilo koji alkohol). Kao što je praksa pokazala, izopropilni alkohol je najprikladniji za ovu svrhu. Najučinkovitiji način je pranje kristala običnom medicinskom štrcaljkom s iglom malog promjera. Prije pranja, senzor i tekućina za ispiranje moraju se zagrijati, na primjer, pomoću sušila za kosu.

Senzor položaja leptira za gas

Ovaj element je instaliran na bloku gasa pored pogona, a namijenjen je za kontrolu položaja papučice gasa. Važno je napomenuti da prilikom pranja jedinice za napajanje trebate biti izuzetno oprezni kako ne biste oštetili ovaj senzor.

Unatoč činjenici da je senzor leptira za gas dizajniran za dugotrajnu upotrebu, još uvijek ponekad ne uspije i ne uspije. Na njegov kvar ukazuje povećana brzina praznog hoda, trzanje i nestabilan rad motora tijekom vožnje.

Senzor kucanja

Nalazi se na glavi motora između cilindara (II i III). Ovisno o značajkama dizajna, razlikuju se sljedeće vrste ovih elemenata:

Širokopojasni (predstavljen u obliku tableta);

Rezonantno (izgleda kao bačva).

Ovi senzori nisu međusobno zamjenjivi, odnosno ako neki otkaže, ne može se zamijeniti drugim tipom.

Radni resurs elementa je ogroman. Jedino što je potrebno je redovito čistiti kontakte konektora od oksidacije. Ovaj senzor radi na principu piezo upaljača. To jest, kako se razina detonacije povećava, električni napon počinje rasti.

Senzor mjeri razinu detonacije u agregatu i, ovisno o tome, kontrolira vrijeme paljenja. U slučaju pojačane detonacije, paljenje će biti odgođeno. Ako senzor prestane raditi, motor će početi neispravno raditi i potrošnja goriva će se povećati.

Ima šesterokutni dizajn unutar kojeg se nalazi poseban piezoelektrični element koji generira elektromotornu silu uslijed djelovanja zvučnih vibracija na njegovo tijelo. Ispostavilo se da je senzor detonacije svojevrsni prijenosnik zvučnih vibracija, zahvaljujući kojem jedinica EFI ima pristup procesima koji se odvijaju unutar motora.

Praznine između tijela i piezoelektričnog elementa senzora ispunjene su spojem posebnog sastava. Osim svoje zaštitne svrhe, spoj ima još jednu svrhu: njegova prisutnost omogućuje razvoj amplitudno-frekvencijske karakteristike koja je što bliža frekvenciji detonacijskih procesa unutar pogonske jedinice.

Kada dođe do detonacije u unutarnjem prostoru motora, senzor mjeri njenu razinu i šalje signal EFI jedinici, koja automatski način rada podešava vrijeme paljenja dok se razina detonacije ne smanji ili potpuno nestane.

Kao rezultat toga, zahvaljujući prisutnosti senzora detonacije u sustavu agregata, formira se najpovoljniji sastav mješavine goriva. Ovaj koncept, u automobilskom žargonu karakteriziran frazom "kucanje prstiju", karakterizira kvar senzora za detonaciju. Istodobno se performanse motora naglo smanjuju i potrošnja goriva se povećava.

Senzor pritiska ulja

Ovaj upravljački element nalazi se u glavnoj mreži naftovoda. Senzor se napaja iz električne mreže vozila i ima uključen indikator nadzorna ploča. Osim indikatora, ploča s instrumentima može imati regulator tlaka ulja koji pokazuje njegovu vrijednost.

Često je ovaj senzor nadzorni dio sustava upravljanja motorom, koji, kada se postigne kritična razina tlaka ulja, isključuje agregat.

Uz senzor tlaka ulja može se ugraditi i senzor koji prati temperaturu motornog ulja u sustavu.

Senzor temperature antifriza

U dizajnu agregata, ovaj senzor zauzima svoje mjesto između termostata i glave cilindra. Ima dva kontakta, a rad uređaja temelji se na sljedećem principu: što je niža temperatura motora, to se može dobiti obogaćena radna smjesa.

U sustavu hlađenja senzor je predstavljen otpornikom poseban dizajn(termistor), koji mijenja svoj otpor s promjenama temperature rashladnog sredstva. Što je temperatura viša, otpor je manji, i obrnuto - što je temperatura niža, otpor termistora je veći. Poznato je da promjene temperature rashladne tekućine imaju različite učinke na rad motora.

Njegov dizajn je prilično pouzdan. Može pokvariti samo zbog nedostatka kontakta na njegovim terminalima ili unutar uređaja.

O njegovoj neispravnosti može se suditi po početku rada ventilatora dok je motor još u hladnom stanju, nemogućnosti ili problemima s pokretanjem zagrijanog agregata i povećanju potrošnje goriva.

Lambda sonda

Ili, jednostavnim rječnikom rečeno, senzor za kisik. Njegova je svrha odrediti količinu kisika u ispušnim plinovima automobila. Ovaj elektrokemijski element nalazi se u dizajnu prigušivača.

Odsutnost kisika u smjesi goriva ukazuje na njegovo obogaćivanje, a, obrnuto, njegov povećani sadržaj smanjuje obogaćivanje. Stoga je lambda sonda dizajnirana za formiranje pravilnog sastava radne smjese. Više detalja o lambdi ovdje.

Olovni benzin štetno će djelovati na rad lambda sonde, a u slučaju kvara zagarantirana je povećana potrošnja goriva i višak štetnih spojeva u ispušnim plinovima vozila.

PCV (položaj radilice) senzor

Prilično jak i pouzdan element, čiji dizajn je zavojnica žice s magnetskom jezgrom iznutra. Nalazi se u prostoru remenice, a prema oznakama označenim na remenici očitava položaj koljenastog vratila. Element generira signal čim se promijeni položaj nazubljenog diska koji se nalazi na radilici. Na temelju ovog signala upravljačka jedinica prati radne procese koji se odvijaju unutar cilindra i kontrolira dovod mješavine goriva i iskre.

Ako se pokvari, radna brzina motora će naglo pasti, au najgorem slučaju pogonski agregat će se potpuno zaustaviti.

Senzor faze ili senzor položaja bregastog vratila (CPR)

Uključen je u konstrukciju, u pravilu, motora s osam i šesnaest ventila, na kojima se nalazi odmah iza remenice bregastog vratila usisnog sustava na vrhu glave cilindra, a namijenjen je formiranju ubrizgavanja goriva u odvojeni cilindar. Njegov kvar remeti dovod gorive smjese, što uzrokuje njeno naglo obogaćivanje, što rezultira povećanom potrošnjom.

Regulator broja okretaja u praznom hodu

Neizostavan element u dizajnu motora koji regulira brzinu motora u praznom hodu, osiguravajući njegov stabilan i najproduktivniji rad. Dizajn uređaja sastoji se od koračnog motora s iglom konusnog tipa s oprugom.

Kada agregat radi u praznom hodu, zrak cirkulira pored zatvorenog ventila za gas. To je moguće zahvaljujući konusnoj igli senzora, koja regulira promjer poprečnog presjeka dodatnog voda za dovod zraka. Dakle, senzor određuje optimalnu količinu kisika potrebnu za nesmetano i produktivan rad jedinica.

Mjesto regulatora je tijelo leptira za gas. Ovdje treba obratiti pozornost na to da je pričvršćen s dva vijka, čije su glave kod većine automobila prekrivene slojem laka ili su jednostavno izbušene, što predstavlja smetnju prilikom skidanja kontrole praznog hoda. Stoga je često potrebno pribjeći uklanjanju tijela zaklopke kako bi se zamijenio regulator ili očistio kontaminirani zračni vod.

Budući da je regulator uređaj aktuatorskog tipa, nije predviđena njegova dijagnostika sustava. Stoga, ako se pokvari, pogreška "Check Engine" na ploči s instrumentima možda neće svijetliti.

Sljedeći čimbenici ukazuju na njegovu neispravnost:

- "plutajući" broj okretaja motora u praznom hodu;

Često se pogonska jedinica zaustavlja nakon isključivanja zupčanika;

Hladno pokretanje motora nije popraćeno povećanjem brzine u praznom hodu, kao što bi trebalo biti;

Nestabilnost brzine u praznom hodu pri uključivanju opterećenja.

Potrebno je ukloniti kontrolu brzine u praznom hodu samo kada je akumulator odspojen. Da biste to učinili, uklonite konektor iz njega i odvrnite vijke koji pričvršćuju senzor. Regulator se postavlja obrnutim redoslijedom. Jedina stvar koju je potrebno učiniti u trenutku ugradnje je podmazivanje brtve na prirubnici. Motorno ulje je idealno za to.

Odnos različitih tipova senzora u sustavu kontrole broja okretaja motora u praznom hodu

Količinom zraka u motoru upravlja gore opisani senzor masenog protoka zraka, a ovisno o njegovom volumenu ECU izračunava dovod obogaćene radne smjese u motor.

Koristeći senzor položaja radilice, upravljačka jedinica određuje brzinu jedinice motora, a na temelju toga sustav za kontrolu brzine u praznom hodu kontrolira dovod zraka, zaobilazeći zatvoreni ventil za gas.

Tijekom parkiranja, upravljačka jedinica održava stalnu brzinu praznog hoda na toplom motoru. Ako je agregat hladan, sustav ga povećava podešavanjem brzine u praznom hodu, osiguravajući zagrijavanje motora pri velikim brzinama. Zahvaljujući tome, omogućeno je kretanje bez zagrijavanja agregata.

Svi navedeni senzori nalaze se na većini modernih automobila, a sada će vam biti puno lakše kretati se dijagnostičkim rezultatima i kupiti potrebne rezervne dijelove u trgovini automobila.

Najvažnije i najraširenije tehničko sredstvo automatizacije su senzori.

Senzor naziva primarni pretvarač kontrolirane ili kontrolirane varijable u izlazni signal, pogodan za daljinski prijenos i daljnju upotrebu. Senzor se sastoji od percipirajućeg (osjetljivog) organa i jednog ili više posrednih pretvarača. Često se senzor sastoji od samo jednog osjetilnog organa (na primjer: termoelement, otporni termometar itd.). Senzor karakteriziraju ulazne i izlazne veličine.

Promjena izlazne vrijednosti ovisno o promjeni ulazne vrijednosti

nazvao osjetljivost senzora;

Promjena izlaznog signala koja je posljedica promjene unutarnjeg

svojstva ili promjene senzora vanjski uvjeti njegova djela su promjene

temperatura okoline, fluktuacije napona itd. se zovu greška senzora;

Kašnjenje promjena izlazne vrijednosti od promjena ulazne vrijednosti

nazvao inercija senzora.

Svi ovi pokazatelji senzora moraju se uzeti u obzir pri odabiru senzora za automatizaciju određenog stroja ili procesa.

Senzori dizajnirani za mjerenje fizičkih (neelektričnih ulaznih vrijednosti razine vlažnosti, gustoće, temperature itd.) pretvaraju ih u električne izlazne vrijednosti koje se prenose na udaljenost kako bi utjecale na aktuator.

Senzori se dijele na:

- po dogovoru- mjerenje kretanja sila, temperature, vlažnosti, brzine

- prema principu rada- električni, mehanički, toplinski, optički i

- metodom konverzije- neelektrična veličina u električnu -

induktivni, termoelektrični, fotoelektrični, radioaktivni, aktivni

otpor (potenciometrijski, mjerač naprezanja itd.).

Senzori su:

- kontakt(izravno u kontaktu);

- beskontaktno(ne dirajte: fotoelektrični, ultrazvučni,

radioaktivni, optički itd.).

SVITAK

koristi se u građevinskoj industriji za automatizaciju građevinski strojevi I tehnološki procesi, tehnička sredstva automatizacija i automatizirani sustavi upravljanja.

1. Za kontrolu i informacije:

1.1 kvaliteta zbijenog tla (gustoća);

1.2 izračun količine obavljenog posla (prijeđeni km, dobavljena voda, itd.);

1.3 brzina vozila;

1.4 prisutnost tekućine u posudi i njezina količina;

1,5 količina rasuti materijali sadržano u spremniku (cement, pijesak, drobljeni kamen

2. Za regulaciju:

2.1 održavanje zadane temperature pri zagrijavanju betona;

2.2 termostat rashladne tekućine motora s unutarnjim izgaranjem;

2.3 tlak tekućine u spremniku (sustavu);

2.4 tlak plinova (zraka) u sustavu (spremnik);

2.5 nosivost dizanja i drugih strojeva;

2.6 visina podizanja radnog dijela stroja (krak dizalice, radna platforma,

dizala i elevatori, utovarna komora, žlica itd.);

2.7 visina dizanja stroja za dizanje;

2.8 rotacija kraka krana;

2.9 ograničenje kretanja stroja po tračnicama (toranjska ili mosna dizalica, kolica

2.10 ograničenje blizine žica pod naponom (krak i

kabel dizalice);

2.11 održavanje zadane razine i nagiba dna jame i rova tijekom rada

bager;

2.12 zaštita od kratkog spoja;

2.13 zaštita od prenapona (podnapona);

2.14 isključivanje svih motora i učvršćivanje hvataljkama za tračnice toranjske dizalice, ovisno o brzini vjetra.

3. Za lokalnu automatizaciju sustava upravljanja:

3.1 način rada motora ovisno o opterećenju na radnom dijelu (buldožer - produbljivanje noža, skreper i greder - produbljivanje noža, bager - produbljivanje žlice);

3.2 postavljanje doza komponenti betonska smjesa u skladu s receptom;

3.3 doziranje sastavnih materijala za pripremu betonske smjese;

3.4 određivanje trajanja i održavanje tog trajanja pri pripremi betonske smjese.

4. Za automatizaciju upravljačkog sustava:

4.1 automatizirani sustav kontrolirati rad betonare;

4.2 automatizirani sustav upravljanja buldožerom - set "AKA-Dormash", "Kombiplan-10 LP", pri izvođenju radova na određenim visinama, nagibu i smjeru;

4.3 automatizirani sustav upravljanja motornim grederom - "Profil-20",

“Profil-30” za profiliranje cesta i planiranje teritorija;

4.4 automatizirani sustav upravljanja strugačem - "Copier-Stabiplan-10" pri razvijanju tla ili okomitom niveliranju na zadanu kotu (visinski položaj žlice, kretanje stražnji zidžlica, produbljivanje (podizanje) noža žlice i regulacija motora traktora i njegovog smjera;

4.5 automatizirani upravljački sustav za bager s više žlica pri razvoju rovova u zadanom smjeru, dubini kopanja, zadanom nagibu dna rova i reguliranju rada motora.

Za vizualna slika koriste se automatizirani (automatski) sustavi grafičke slike:

Strukturna shema, što odražava poboljšanu strukturu sustava i odnosa između točaka kontrole i upravljanja objektima;

Funkcionalni dijagram, crtež na kojem je shematski simboli prikazana je tehnološka oprema, komunikacija, kontrola i oprema za automatizaciju (instrumenti, regulatori, senzori), ukazujući na veze između

tehnološka oprema i elementi automatizacije. Na dijagramu su prikazani parametri koji su predmet praćenja i regulacije;

Kao i shematski, instalacijski i drugi dijagrami.

Do 70. godine prošlog stoljeća svaki je automobil bio opremljen s najviše tri senzora: razine goriva, temperature rashladne tekućine i tlaka ulja. Bili su spojeni na magnetoelektrične i svjetlosne uređaje za prikaz na ploči s instrumentima. Njihova je svrha bila samo informirati vozača o parametrima rada motora i količini goriva. Tada je dizajn automobilskih senzora bio vrlo jednostavan.

No vrijeme je prolazilo, a 70-ih godina istog stoljeća proizvođači automobila počeli su smanjivati sadržaj štetne tvari u ispušnim plinovima koji izlaze s pokretnih traka njihovih automobila. Za to potrebni automobilski senzori više nisu ništa komunicirali s vozačem, nego su vozaču samo prenosili informacije o radu motora. Ukupan broj njih u svakom automobilu značajno se povećao. Sljedeće desetljeće obilježila je borba za sigurnost pri korištenju strojeva, za što su dizajnirani novi senzori. Osmišljeni su za rad protiv blokiranja kočnica i aktiviranje zračnih jastuka tijekom prometnih nesreća.

ABS

Ovaj sustav je dizajniran da spriječi potpuno blokiranje kotača prilikom kočenja. Stoga uređaj nužno sadrži senzore brzine kotača. Njihov dizajn je različit. Mogu biti pasivni ili aktivni.

Pasivni senzori su uglavnom induktivni senzori. Sam senzor se sastoji od čelične jezgre i zavojnice s velikim brojem zavoja od tankog emajla bakrene žice. Da bi mogao obavljati svoje funkcije, na pogon kotača ili glavčinu utiskuje se čelični nazubljeni prsten. I senzor je fiksiran tako da kada se kotač okreće, zupci prolaze blizu jezgre i induciraju električne impulse u zavojnici. Njihova frekvencija ponavljanja bit će proporcionalan izraz brzine rotacije kotača. Prednosti uređaja ove vrste: jednostavnost, nedostatak snage i niska cijena. Nedostatak im je premala amplituda pulsa pri brzinama do 7 km/h.

Aktivni, koji dolaze u dvije vrste. Neki se temelje na dobro poznatom Hallovom efektu. Drugi su magnetorezistivni na temelju istoimenog fenomena. Magnetootporni učinak sastoji se od mijenjanja električni otpor poluvodič kada se stavi u magnetsko polje. Obje vrste aktivni senzori razlikuju se u dovoljnoj amplitudi pulsa pri bilo kojoj brzini. Ali njihov dizajn je složeniji i trošak je veći od pasivnih. A činjenica da im je potrebna hrana ne može se nazvati prednošću.

Sustav podmazivanja

Automobilski senzori koji prate radne parametre ovog sustava su tri vrste:

Hlađenje motora

Automobil s karburatorskim motorom bio je opremljen s dva temperaturna senzora. Jedan od njih uključen električni ventilator radijator za održavanje Radna temperatura. Uređaj za prikaz je uzeo očitanja od drugog. Rashladni sustav modernog automobila opremljenog elektroničkom upravljačkom jedinicom motora (ECU) također ima dva temperaturna senzora. Jedan od njih koristi uređaj za prikaz temperature rashladne tekućine u sklopu instrumenata. Za rad ECU-a potreban je još jedan senzor temperature. Njihova struktura se bitno ne razlikuje. Oba su termistori s minusom temperaturni koeficijent. To jest, njihov otpor opada kako se temperatura smanjuje.

Ulazni trakt

Senzor masenog protoka zraka (MAF). Dizajniran za određivanje volumena zraka koji ulazi u cilindre. Ovo je neophodno za izračun količine goriva za stvaranje uravnotežene mješavine zraka i goriva. Čvor se sastoji od platinastih niti kroz koje prolazi električna struja. Jedan od njih nalazi se u protoku zraka koji ulazi u motor. Onaj drugi, referentni, udaljen je od njega. Struje koje prolaze kroz njih uspoređuju se u ECU. Razlika između njih određuje volumen zraka koji ulazi u motor. Ponekad se radi veće točnosti uzima u obzir temperatura zraka.

Senzor apsolutnog tlaka zraka u usisnoj grani, koji se naziva i MAP senzor. Koristi se za određivanje volumena zraka koji ulazi u cilindre. Može biti alternativa senzoru protoka zraka za turbo motore. Uređaj se sastoji od tijela i keramičke dijafragme obložene filmom otpornim na deformacije. Volumen tijela dijafragmom je podijeljen na 2 dijela. Jedan od njih je zapečaćen i iz njega je ispumpan zrak. Drugi je cijevicom povezan s usisnom granom, pa je tlak u njemu jednak tlaku zraka upumpanog u motor. Pod utjecajem tog pritiska dijafragma se deformira, što mijenja otpor filma na njemu. Ovaj otpor karakterizira apsolutni tlak zraka u razvodniku.
Senzor položaja leptira za gas (TPS). Proizvodi signal proporcionalan kutu otvaranja zračne zaklopke. To je, u biti, promjenjivi otpornik. Njegovi fiksni kontakti spojeni su na masu i na referentni napon. A izlazni napon se uklanja iz pomičnog, mehanički povezanog s osi ventila za gas.

Ispušni sustav

Senzor kisika. Ovaj uređaj igra ulogu Povratne informacije za održavanje potrebnog omjera zraka i goriva u komorama za izgaranje. Njegov rad temelji se na principu rada galvanskog članka s krutim elektrolitom. Potonji je keramika na bazi cirkonijevog dioksida. Elektrode dizajna su raspršene platinom s obje strane keramike. Uređaj počinje raditi nakon zagrijavanja na temperaturu od 300 do 400 ◦ C.

Zagrijavanje na ovo visoka temperatura obično se javlja zbog vrućih ispušnih plinova ili grijaćeg elementa. Takav temperaturni režim nužna za pojavu vodljivosti keramičkog elektrolita. Prisutnost neizgorjelog goriva u ispušnim plinovima motora uzrokuje pojavu senzora potencijalne razlike na elektrodama. Unatoč činjenici da su svi navikli ovaj uređaj nazivati senzorom kisika, to je više senzor neizgorenog goriva. Budući da se izlazni signal javlja kada njegova površina ne dođe u dodir s kisikom, već s parama goriva.

Ostali senzori

Često radio element kao što je reed prekidač nalazi svoju primjenu u elektronici. Njegova je osobitost sposobnost zatvaranja kontakata tijekom zračenja magnetsko polje. Što to znači? Uzimanjem jednostavnog magneta ili postavljanjem elektromagneta blizu reed prekidača, lako možete zatvoriti i otvoriti kontakte ovog radio elementa. U svojoj srži, to je vrsta beskontaktnog senzora.

Definicija pojma

Što je beskontaktni senzor? Pod njim se podrazumijeva elektronički uređaj koji registrira prisutnost određenog objekta u svom području pokrivanja i radi bez mehaničkih ili bilo kakvih drugih utjecaja.

Beskontaktni senzori koriste se u raznim područjima. Ovo je kreacija Kućanski aparati i sigurnosni sustavi objekata, industrijske tehnologije i proizvodnja automobila. Usput, ovaj element se popularno naziva "beskontaktni prekidač".

Prednosti

Među glavnim prednostima beskontaktnih senzora su:

Kompaktne dimenzije;

Visok stupanj nepropusnosti;

Trajnost i pouzdanost;

Mala težina;

Raznolikost mogućnosti ugradnje;

Nema kontakta s objektom i povratne informacije.

Klasifikacija

Postoje različite vrste senzora blizine. Klasificiraju se prema principu djelovanja i to su:

Kapacitet;

Optički;

Induktivni;

Ultrazvučni;

Magnetosensitive;

Pirometrijski.

Razmotrimo svaku od ovih vrsta uređaja zasebno.

Kapacitivni senzori

Ovi uređaji temelje se na mjerenju električnih kondenzatora. Njihov dielektrik sadrži objekt koji podliježe registraciji. Svrha ovih vrsta beskontaktnih senzora je rad s različitim aplikacijama. To je, na primjer, prepoznavanje gesta. Automobilski senzori za kišu proizvode se kao kapacitivni. Takvi uređaji daljinski mjere razinu tekućine tijekom obrade raznih materijala itd.

Kapacitivni senzor blizine je analogni sustav koji radi na udaljenosti do sedamdeset centimetara. Za razliku od drugih vrsta sličnih uređaja, ima veću točnost i osjetljivost. Uostalom, promjena kapaciteta u njemu događa se u samo nekoliko pikofarada.

Strujni krug beskontaktnog senzora ove vrste uključuje ploče koje se sastoje od vodljivog isprintana matična ploča, kao i punjenje. U tom slučaju nastaje kondenzator. Štoviše, to će se dogoditi bilo kada u vodljivom uzemljenom elementu ili u nekom objektu čija se dielektrična konstanta razlikuje od zraka. Takav uređaj će također raditi ako se osoba ili dio njenog tijela pojavi u području pokrivanja uređaja, što će biti slično potencijalu zemlje. Kako se prst približava, na primjer, kapacitet kondenzatora će se promijeniti. Čak i uzimajući u obzir činjenicu da je sustav nelinearan, neće mu biti teško otkriti strani objekt koji se pojavio unutar granica koje se gleda.

Dijagram povezivanja za takav beskontaktni senzor može biti kompliciran. Uređaj može koristiti nekoliko elemenata neovisno jedan o drugom u smjeru lijevo/desno, kao i prema dolje/gore. To će proširiti mogućnosti uređaja.

Optički senzori

Takvi beskontaktni prekidači danas nalaze svoje široka primjena u mnogim granama ljudske djelatnosti gdje radi oprema potrebna za otkrivanje objekata. Kod spajanja beskontaktnog senzora koristi se kodiranje. To vam omogućuje da spriječite lažni rad uređaja zbog vanjskog utjecaja izvora svjetlosti. Slični senzori također rade kada niske temperature. U tim uvjetima na njih se stavljaju toplinska kućišta.

Što su optički nenadzirani senzori? Ovo je elektronički sklop koji reagira na promjene u svjetlosnom toku koji pada na prijemnik. Ovakav princip rada omogućuje snimanje prisutnosti ili odsutnosti objekta u određenom prostoru.

Dizajn optičkih beskontaktnih senzora ima dva glavna bloka. Jedan od njih je izvor zračenja, a drugi je prijemnik. Mogu se nalaziti u istoj ili u različitim zgradama.

S obzirom na princip rada beskontaktnog senzora, mogu se razlikovati tri vrste optičkih uređaja:

Prepreka. Optički prekidači ove vrste (T) rade na izravnom snopu. U ovom slučaju, uređaji se sastoje od dva pojedini dijelovi- odašiljač i prijemnik koji se nalaze koaksijalno jedan u odnosu na drugi. Tok zračenja koji emitira emiter mora biti usmjeren točno na prijemnik. Kada je snop prekinut predmetom, prekidač se aktivira. Takvi senzori imaju dobru otpornost na buku. Osim toga, ne boje se kapi kiše, prašine itd.
Difuzno. Rad optičkih sklopki tipa D temelji se na korištenju zrake reflektirane od objekta. Prijemnik i odašiljač takvog uređaja nalaze se u jednom kućištu. Emiter usmjerava tok na objekt. Zraka, reflektirana od njegove površine, raspoređuje se u različitim smjerovima. U tom se slučaju dio protoka vraća natrag, gdje ga hvata prijemnik. Kao rezultat toga, prekidač se isključuje.
Refleks. Takvi optički senzori blizine su tipa R. Oni koriste zraku odbijenu od reflektora. Prijemnik i odašiljač takvog uređaja također se nalaze u istom kućištu. Kada zraka udari u reflektor, ona se reflektira i završava u području prijemnika, uslijed čega se uređaj aktivira. Takvi uređaji rade na udaljenosti do objekta ne većoj od 10 metara. Možda se mogu koristiti za pričvršćivanje prozirnih predmeta.

Induktivni senzori

Rad ovog uređaja temelji se na principu uzimanja u obzir promjena induktiviteta njegovih glavnih komponenti - zavojnice i jezgre. Odatle dolazi naziv takvog senzora.

Promjene indukcije pokazuju da se metalni predmet pojavio u magnetskom polju zavojnice, što ga je promijenilo i, sukladno tome, cijeli spojni krug, čija je glavna funkcija dodijeljena komparatoru. U tom slučaju, signal se šalje releju i električna struja se isključuje.

Na temelju toga možemo govoriti o glavnoj namjeni takvog uređaja. Koristi se za mjerenje kretanja dijela opreme koji se mora isključiti ako se prekorače ograničenja kretanja. Sami senzori imaju granice kretanja u rasponu od jednog mikrona do dvadeset milimetara. U tom smislu, takav uređaj se također naziva induktivnim prekidačem položaja.

Pregled beskontaktnih senzora ove vrste omogućuje nam razlikovanje nekoliko varijanti. Ova se klasifikacija temelji na različitom broju spojnih žica:

Dvožilni. Takvi induktivni senzori spojeni su izravno na krug. Ovo je najjednostavnija, ali u isto vrijeme prilično hirovita opcija. Zahtijeva nazivni otpor opterećenja. Ako se ovaj pokazatelj smanji ili poveća, rad uređaja postaje netočan.
Trožilni. Ova vrsta indukcijskog senzora je najčešća. U takvim krugovima dvije žice trebaju biti spojene na napon, a jedna žica treba biti spojena izravno na opterećenje.
Četvero- i petožilni. U ovim senzorima dvije žice su spojene na opterećenje, a peta se koristi za odabir potrebnog načina rada.

Ultrazvučni senzori

Ovi uređaji imaju široku primjenu u raznim proizvodnim područjima, rješavajući mnoge probleme u automatizaciji tehnoloških ciklusa. Ultrazvučni senzori blizine koriste se za određivanje položaja i udaljenosti različitih objekata.

Na primjer, koriste se za otkrivanje naljepnica, čak i prozirnih, za mjerenje udaljenosti i kontrolu kretanja objekta. Koriste se za određivanje razine tekućine. Potreba za tim se javlja, na primjer, da se uzme u obzir potrošnja goriva pri obavljanju transportnih radova. A ovo su samo neke od mnogih primjena ultrazvučnih prekidača.

Takvi senzori su prilično kompaktni. Ono što ih razlikuje je kvalitetna gradnja te nepostojanje raznih pokretnih dijelova. Ova oprema se ne boji kontaminacije, što je vrlo važno u industrijskim uvjetima, a također ne zahtijeva gotovo nikakvo održavanje.

Ultrazvučni senzor sadrži piezoelektrični grijač, koji je i emiter i prijemnik. Ovaj strukturni dio reproducira tok zvučnih impulsa, prima ga i pretvara primljeni signal u napon. Zatim se dovodi do kontrolera koji obrađuje podatke i izračunava udaljenost na kojoj se objekt nalazi. Ova tehnologija se zove eholokacija.

Aktivni raspon ultrazvučnog senzora je radni raspon detekcije. To je udaljenost unutar koje ultrazvučni uređaj može "vidjeti" objekt, bez obzira na to približava li se osjetnom elementu u aksijalnom smjeru ili se kreće preko zvučnog stošca.

Ovisno o principu rada, razlikuju se ultrazvučni senzori:

Odredbe. Takvi uređaji služe za izračunavanje vremenskog intervala potrebnog da zvuk putuje od uređaja do određenog objekta i natrag. Beskontaktni ultrazvučni senzori položaja koriste se za praćenje lokacije i prisutnosti različitih mehanizama, kao i za njihovo brojanje. Takvi se uređaji također koriste kao indikatori razine za različite tekućine ili rasute materijale.
Udaljenosti i kretanja. Princip rada takvih uređaja sličan je onom koji se koristi u gore opisanom uređaju. Jedina razlika je vrsta signala koji je prisutan na izlazu. Analogno je, nije diskretno. Senzori ove vrste koriste se za pretvaranje postojećih pokazatelja udaljenosti do objekta u određene električne signale.

Magnetski senzori

Ovi prekidači se koriste za kontrolu položaja. Senzori se aktiviraju kada se magnet koji se nalazi na pokretnom dijelu mehanizma približi. Takvi uređaji imaju prošireni temperaturni raspon (od -60 do +125 stupnjeva Celzijusa). Ova vam funkcija omogućuje automatizaciju veliki broj složeni proizvodni procesi.

Koristi se beskontaktni senzor temperature magnetski osjetljivog tipa:

U kemijskoj i metalurškoj industriji;

U regijama dalekog sjevera;

Na željezničkom vozilu;

U rashladnim jedinicama;

Na autodizalicama;

Svoju primjenu nalaze u sigurnosni sustavi zgrada, kao i za automatsko otvaranje prozora i ulaznih vrata.

Najsuvremeniji i brzodjelujući su magnetski osjetljivi senzori koji rade na Hallovom efektu. Nisu podložni mehaničkom habanju jer imaju elektronički izlazni prekidač. Resurs takvih senzora je praktički neograničen. U tom smislu, njihova uporaba je korisna i praktično rješenje zadaci mjerenja broja okretaja vratila, fiksiranja položaja objekata koji se brzo kreću itd.

Kod mjerenja razine tekućina naširoko se koriste magnetski osjetljivi senzori s plovkom. Oni su najbolja opcija odrediti potrebne pokazatelje zbog jeftine cijene i jednostavnosti dizajna.

Mikrovalni senzori

Ova vrsta beskontaktnih prekidača je najviše univerzalna opcija dizajn, što se može postići kontinuiranim skeniranjem servisnog područja. Vrijedno je imati na umu da su u višoj cjenovnoj kategoriji od, na primjer, ultrazvučnih analoga.

Funkcioniranje takvog uređaja događa se zbog emisije elektromagnetskih valova visoke frekvencije, čija se vrijednost malo razlikuje u uređajima različitih proizvođača. Mikrovalni senzori su konfigurirani za skeniranje i primanje reflektiranih valova. To omogućuje uređaju da zabilježi i najmanje promjene u elektromagnetskoj pozadini. Ako se to dogodi, sustav upozorenja spojen na senzor odmah se aktivira u obliku alarma, osvjetljenja itd.

Mikrovalni uređaji imaju povećanu točnost rada i osjetljivost. Oni nisu barijere zidovi od opeke, vrata i namještaj. Ovu činjenicu treba uzeti u obzir prilikom instalacije sustava. Razina osjetljivosti uređaja može se promijeniti podešavanjem senzora pokreta.

Mikrovalne sklopke koriste se za upravljanje unutarnjom i vanjskom rasvjetom, alarmnim uređajima, električnim uređajima itd.

Pirometrijski senzori

Tijelo bilo kojeg živog bića karakterizira prisutnost toplinskog zračenja, koje je snop elektromagnetskih valova različitih duljina. Kako tjelesna temperatura raste, povećava se i količina energije koju ono emitira.

Senzori koji se nazivaju pirometrijski senzori rade na temelju detekcije toplinskog zračenja. Oni su:

Ukupno zračenje, mjerenje ukupnog Termalna energija tijela;

Djelomično zračenje, mjerenje energije područja ograničenog prijemnikom;

Spektralni omjeri, koji daju pokazatelj omjera energije pojedinih dijelova spektra.

Beskontaktni senzori se najčešće koriste u uređajima koji bilježe kretanje objekata.

Prekidači na dodir

Tehnologije u razvoju utjecale su na gotovo sve sfere ljudskog djelovanja. Također nisu zanemarili pitanja poboljšanja doma. Jedan upečatljiv primjer toga je prekidač na dodir. Ovaj uređaj omogućuje kontrolu osvjetljenja prostorije laganim dodirom.

Prekidač osjetljiv na dodir odmah reagira čak i na najmanji dodir gumba. Njegov dizajn uključuje tri glavna elementa. Među njima:

Upravljačka jedinica koja obrađuje primljeni signal i prenosi ga na potrebne elemente.
Preklopni uređaj. Ovaj dio zatvara i otvara krug, a također mijenja struju koju troši lampa.
Kontrolna (dodirna) ploča. Pomoću ovog dijela prekidač prima signale s daljinskog upravljača ili dodirom. Najviše suvremeni uređaji pokreću se kada držite ruku pored njih.

Standardni modeli mogu:

Uključivanje i isključivanje svjetla;

Podesite svjetlinu;

Pratite rad uređaji za grijanje, javljanje promjena temperature;

Otvaranje i zatvaranje roleta;

Uključite i isključite kućanske uređaje.

Prekidači na dodir proizvode različite vrste. Konkretni model odabire se ovisno o potrebama uredske ili stambene zgrade. Na primjer, želja za kupnjom i ugradnjom dodirnog uređaja može nastati zbog položaja stacionarnog prekidača na nezgodnom mjestu s nemogućnošću pomicanja. Ili možda u kući ili stanu živi osoba čija je pokretljivost ograničena. Ponekad se stacionarni prekidači nalaze na takvoj visini da su nedostupni djeci. Rješavanje problema zahtijevat će odabir određenog modela. Neki vlasnici radije instaliraju prekidače na dodir kako bi promijenili svjetlinu svjetla bez ustajanja iz kreveta itd.

Induktivni senzor blizine. Izgled

U industrijskoj elektronici, induktivni i drugi senzori imaju vrlo široku primjenu.

Članak će biti pregled (ako želite, popularna znanost). Pružene su prave upute za senzore i poveznice na primjere.

Vrste senzora

Dakle, što je točno senzor? Senzor je uređaj koji proizvodi određeni signal kada se dogodi određeni događaj. Drugim riječima, senzor se aktivira pod određenim uvjetom, a na njegovom izlazu se pojavljuje analogni (proporcionalan ulaznom učinku) ili diskretni (binarni, digitalni, tj. dvije moguće razine) signal.

Točnije, možemo pogledati Wikipediju: Senzor (senzor, od engleskog senzora) je koncept u sustavima upravljanja, primarni pretvarač, element mjernog, signalnog, regulacijskog ili upravljačkog uređaja sustava koji pretvara kontroliranu veličinu u signal pogodan za upotrebu.

Ima tu i dosta drugih informacija, ali ja imam svoje, inženjersko-elektroničarsko-primijenjeno, viđenje problematike.

Postoji veliki izbor senzora. Navest ću samo one tipove senzora s kojima se moraju nositi električari i elektroničari.

Induktivni. Aktivira se prisutnošću metala u zoni okidača. Drugi nazivi su senzor blizine, senzor položaja, induktivni, senzor prisutnosti, induktivni prekidač, senzor blizine ili prekidač. Značenje je isto, i ne treba ga brkati. Na engleskom pišu "senzor blizine". Zapravo, ovo je metalni senzor.

Optički. Drugi nazivi su fotosenzor, fotoelektrični senzor, optički prekidač. Oni se također koriste u svakodnevnom životu, nazivaju se "svjetlosni senzori"

Kapacitet. Pokreće prisutnost gotovo bilo kojeg predmeta ili tvari u polju aktivnosti.

Pritisak. Nema tlaka zraka ili ulja - signal regulatoru ili bljuvotine. Ovo je ako je diskretno. Može postojati senzor sa strujnim izlazom, čija je struja proporcionalna apsolutnom ili diferencijalnom tlaku.

Granični prekidači(električni senzor). Ovo je jednostavan pasivni prekidač koji se aktivira kada ga predmet pregazi ili pritisne.

Senzori se također mogu nazvati senzori ili inicijatori.

Za sada je dosta, prijeđimo na temu članka.

Induktivni senzor je diskretan. Signal na njegovom izlazu pojavljuje se kada je metal prisutan u određenoj zoni.

Senzor blizine temelji se na generatoru s induktorom. Odatle i naziv. Kada se metal pojavi u elektromagnetskom polju zavojnice, ovo se polje dramatično mijenja, što utječe na rad kruga.

Polje senzora indukcije. Metalna ploča mijenja rezonantnu frekvenciju titrajnog kruga

Krug induktivnog npn senzora. Prikazana je funkcionalna shema koja prikazuje: generator s titrajnim krugom, uređaj za podešavanje praga (komparator), NPN izlazni tranzistor, zaštitne zener diode i diode.

Većina slika u članku nije moja, na kraju možete preuzeti izvore.

Primjena induktivnog senzora

Induktivni senzori blizine naširoko se koriste u industrijskoj automatizaciji za određivanje položaja određenog dijela mehanizma. Signal s izlaza senzora može se unijeti u regulator, pretvarač frekvencije, relej, starter i tako dalje. Jedini uvjet je usklađenost struje i napona.

Rad induktivnog senzora. Zastavica se pomiče udesno, a kada dosegne zonu osjetljivosti senzora, senzor se aktivira.

Usput, proizvođači senzora upozoravaju da se ne preporučuje spajanje žarulje sa žarnom niti izravno na izlaz senzora. O razlozima sam već pisao - .

Karakteristike induktivnih senzora

Po čemu se senzori razlikuju?

Gotovo sve što je dolje rečeno odnosi se ne samo na induktivne, već i na optički i kapacitivni senzori.

Dizajn, tip kućišta

Postoje dvije glavne opcije - cilindrični i pravokutni. Ostala kućišta koriste se izuzetno rijetko. Materijal kućišta - metal (razne legure) ili plastika.

Promjer cilindričnog senzora

Glavne dimenzije – 12 i 18 mm. Drugi promjeri (4, 8, 22, 30 mm) rijetko se koriste.

Za osiguranje senzora od 18 mm potrebna su vam 2 ključa od 22 ili 24 mm.

Udaljenost prebacivanja (radni razmak)

To je udaljenost do metalne ploče na kojoj je zajamčen pouzdan rad senzora. Za minijaturne senzore ova udaljenost je od 0 do 2 mm, za senzore promjera 12 i 18 mm - do 4 i 8 mm, za velike senzore - do 20 ... 30 mm.

Broj žica za spajanje

Idemo na strujni krug.

2-žilni. Senzor je spojen izravno na krug opterećenja (na primjer, svitak startera). Baš kao što palimo svjetla kod kuće. Prikladan za ugradnju, ali kapriciozan u smislu opterećenja. Oni rade loše i s visokim i s niskim otporom opterećenja.

2-žilni senzor. Dijagram povezivanja

Opterećenje se može spojiti na bilo koju žicu; za konstantan napon važno je održavati polaritet. Za senzore koji su projektirani za rad s izmjeničnim naponom, niti priključak opterećenja niti polaritet nisu važni. Ne morate uopće razmišljati kako ih spojiti. Glavna stvar je osigurati struju.

3-žilni. Najčešći. Postoje dvije žice za napajanje i jedna za opterećenje. Reći ću vam više odvojeno.

4- i 5-žilni. To je moguće ako se koriste dva izlaza opterećenja (npr. PNP i NPN (tranzistor), ili sklopka (relej). Peta žica je izbor načina rada ili stanja izlaza.

Vrste izlaza senzora prema polaritetu

Svi diskretni senzori mogu imati samo 3 tipa izlaza ovisno o ključnom (izlaznom) elementu:

Relej. Ovdje je sve jasno. Relej prebacuje potrebni napon ili jednu od žica za napajanje. Time je osigurana potpuna galvanska izolacija od kruga napajanja senzora, što je glavna prednost ovakvog sklopa. To jest, bez obzira na napon napajanja senzora, možete uključiti / isključiti opterećenje s bilo kojim naponom. Uglavnom se koristi u senzorima velikih dimenzija.

Tranzistor PNP. Ovo je PNP senzor. Izlaz je PNP tranzistor, odnosno "pozitivna" žica je prebačena. Opterećenje je stalno spojeno na "minus".

Tranzistor NPN.Na izlazu se nalazi NPN tranzistor, odnosno prebacuje se "negativna" ili neutralna žica. Opterećenje je stalno spojeno na "plus".

Možete jasno razumjeti razliku razumijevanjem principa rada i sklopnih krugova tranzistora. Sljedeće pravilo će pomoći: Tamo gdje je odašiljač spojen, ta se žica prebacuje. Druga žica je trajno spojena na opterećenje.

U nastavku će biti dano dijagrami spajanja senzora, koji će jasno pokazati te razlike.

Vrste senzora prema statusu izlaza (NC i NO)

Bez obzira na senzor, jedan od njegovih glavnih parametara je električno stanje izlaza u trenutku kada senzor nije aktiviran (nema utjecaja na njega).

Izlaz se u ovom trenutku može uključiti (napajanje se dovodi do opterećenja) ili isključiti. U skladu s tim, kažu - normalno zatvoreni (normalno zatvoreni, NC) kontakt ili normalno otvoreni (NO) kontakt. U stranoj opremi, odnosno - NC i NO.

To jest, glavna stvar koju trebate znati o tranzistorskim izlazima senzora je da ih može biti 4 vrste, ovisno o polaritetu izlaznog tranzistora i početnom stanju izlaza:

PNP BR
PNP NC
NPN BR
NPN NC

Pozitivna i negativna logika rada

Ovaj koncept se prije odnosi na aktuatore koji su povezani sa senzorima (kontroleri, releji).

NEGATIVNA ili POZITIVNA logika odnosi se na razinu napona koja aktivira ulaz.

NEGATIVNA logika: ulaz regulatora je aktiviran (logika “1”) kada je spojen na MASU. S/S terminal kontrolera (zajednička žica za diskretne ulaze) mora biti spojen na +24 VDC. Negativna logika koristi se za senzore tipa NPN.

POZITIVNA logika: ulaz se aktivira kada je spojen na +24 VDC. Terminal S/S kontrolera mora biti spojen na UZEMLJENJE. Koristite pozitivnu logiku za PNP senzore. Najčešće se koristi pozitivna logika.

Postoje mogućnosti za razne uređaje i povezivanje senzora s njima, pitajte u komentarima i zajedno ćemo razmisliti o tome.

Nastavak članka -. U drugom dijelu daju se i raspravljaju realni dijagrami praktičnu upotrebu različite vrste senzori s tranzistorskim izlazom.