4. SENZORY S INDUKČNOST NOSTÍ. μ dμ. L ds S. L l L N. dl + Typické použití a rozdělení senzorů

Podobné dokumenty
Kapacitní senzory. ε r2. Změna kapacity důsledkem změny X. b) c) ε r1. a) aktivní plochy elektrod. b)vzdálenosti elektrod

Indukční lineární senzor LI1000P0-Q25LM0-LIU5X3-H1151

7. MĚŘENÍ LINEÁRNÍHO POSUVU

Výukové texty pro předmět Měřící technika (KKS/MT) na téma

Indukční lineární senzor LI700P0-Q25LM0-HESG25X3-H1181

Indukční lineární senzor LI300P0-Q25LM0-LIU5X3-H1151

Indukční snímač otáček Ri360P0-QR24M0-ELU4X2-H1151/S97

EXPERIMENTÁLNÍ METODY I 15. Měření elektrických veličin

Indukční snímač otáček IO-Link Ri360P0-QR24M0-ELiUPN8X4-H1151

Osnova přípravného studia k jednotlivé zkoušce Předmět - Elektrotechnika

Indukční úhlový senzor s analogovým výstupem RI360P1-QR14-ELIU5X2

Učební texty Diagnostika snímače 2.

Indukční úhlový senzor s analogovým výstupem Ri360P1-QR14-ELiU5X2-0,3-RS5

Indukční lineární senzor LI900P0-Q25LM0-LIU5X3-H1151

Indukční lineární senzor LI100P0-Q25LM0-ESG25X3-H1181

Indukční snímač otáček Ri360P0-QR24M0-MRTUX3-H1151

Obsah. Tlakové spínače. Série Materiál Připojení Tlak Teplota Funkce Strana. 18 S Allfluid nerezová ocel G 1/4 kolík bar +85 C 228

Indukční lineární senzor Li600P0-Q25LM0-ELIU5X3-H1151

popsat princip činnosti základních zapojení čidel napětí a proudu samostatně změřit zadanou úlohu

Magnetický ovládací lineární senzor WIM160-Q25L-Li-Exi-H1141

Magnetický ovládací lineární senzor WIM100-Q25L-LIU5X2-H1141

R 0 = R 1 + R 2. V současnosti je R Z >> R 0, dělič se počítá naprázdno R 1. U 1 R 2 R Z U 2 Přenos:

7. MĚŘENÍ LINEÁRNÍHO POSUVU

Magnetický ovládací lineární senzor WIM125-Q25L-Li-Exi-H1141

Měření neelektrických veličin. Fakulta strojního inženýrství VUT v Brně Ústav konstruování

Mgr. Jan Ptáčník. Elektrodynamika. Fyzika - kvarta! Gymnázium J. V. Jirsíka

Aparatura pro měření relativních vibrací MRV 2.1

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016

Profilová část maturitní zkoušky 2016/2017

Mikrosenzory a mikroelektromechanické systémy

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

Okruhy otázek k ZZ pro obor H/01 Elektrikář (ER)

zařízení 2. přednáška Fakulta elektrotechniky a informatiky prof.ing. Petr Chlebiš, CSc.

Aktuátory typ MHG Aktuátory typ HG Aktuátory typ HG Aktuátory typ MHG Aktuátory typ HG200K 551. Aktuátory typ HG200S 553

Maturitní témata. 1. Elektronické obvody napájecích zdrojů. konstrukce transformátoru. konstrukce usměrňovačů. konstrukce filtrů v napájecích zdrojích

ROZDĚLENÍ SNÍMAČŮ, POŽADAVKY KLADENÉ NA SNÍMAČE, VLASTNOSTI SNÍMAČŮ

Osnova kurzu. Elektrické stroje 2. Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 3

Indukční senzor s analogovým výstupem BI8-M18-LI-EXI

Magnetostrikční lineární tyčový senzor LTX1500M-R10-Li0-X3-H1151

Interakce ve výuce základů elektrotechniky

ELEKTRONIKA. Maturitní témata 2018/ L/01 POČÍTAČOVÉ A ZABEZPEČOVACÍ SYSTÉMY

Vzorkovací zesilovač základní princip všech digitálních osciloskopů, záznamníků, převodníků,

Generátorové senzory. Termoelektrický článek Piezoelektrické senzory Indukční senzory

19. Elektromagnetická indukce

VY_32_INOVACE_ENI_3.ME_01_Děliče napětí frekvenčně nezávislé Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing.

Indukční úhlový senzor s analogovým výstupem pro nasazení v palubní síti vozidel RI360P1-QR14-ELU4X2-0.3-RS5/S97

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Základy elektrotechniky

ABB EJF, a.s. VAKUOVÝ VYPÍNAČ S MAGNETICKÝM POHONEM TYPU VM1

Měření a automatizace

Indukční úhlový senzor s analogovým výstupem pro nasazení v palubní síti vozidel Ri360P1-QR14-ELU4X2/S97

7. Měření lineární a úhlové polohy. Optoelektronické a ultrazvukové senzory

Nízkofrekvenční (do 1 MHz) Vysokofrekvenční (stovky MHz až jednotky GHz) Generátory cm vln (až desítky GHz)

Bezkontaktní sníma e polohy induk nostní sníma e

VÁLCOVÉ MALÉ M12 OPTICKÉ SNÍMAČE V POUZDŘE M12 PRO RŮZNÁ POUŽITÍ VÁLCOVÉ MALÉ HLAVNÍ VÝHODY

OPTICKÉ SNÍMAČE HLAVNÍ VÝHODY

Obsah. Zdvižné mini převodovky MHG Zdvižné mini převodovky zakrytované MHG100/_R 430. Zdvižné mini převodovky HG2 431

CX Optické snímače v kvádrovém pouzdru

Vítězslav Stýskala TÉMA 1. Oddíly 1-3. Sylabus tématu

Značky systémů analogových měřicích přístrojů

Snímače a akční členy zážehových motorů

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření Měření vlastní a vzájemné indukčnosti část Teoretický rozbor

Katedra elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava 5. ELEKTRICKÁ MĚŘENÍ

3. Kmitočtové charakteristiky

Kalorimetrický snímač průtoku TFS 35

1 SENZORY V MECHATRONICKÝCH SOUSTAVÁCH

Laserová závora s analogovým výstupem. Laserová závora s digitálním výstupem. Laserová vidlicová závora

Magnetický senzor magnetoinduktivní senzory BIM-M12E-Y1X-H1141

Základy elektrického měření Milan Kulhánek

Asynchronní stroje. Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB TUO. Ing. Tomáš Mlčák, Ph.D. Katedra elektrotechniky.

DG 060 DG 061 DG 062 DG 063 DG 064 fpro tlakové a vysokotlaké filtry provozní tlak do 600 bar / 8702 PSI limitní / spínací tlak d / 73 PSI

Kombinační automaty (logické obvody)

SOUČÁSTKY ELEKTRONIKY

Témata profilové maturitní zkoušky z předmětu Souborná zkouška z odborných elektrotechnických předmětů (elektronická zařízení, elektronika)

Obsah DÍL 1. Předmluva 11

PŘESNÉ SPOLEHLIVÉ SILNÉ PRO PRÁCI S KOVY

Magnetický senzor magnetoinduktivní senzory BIM-EG08-Y1X

II. Nakreslete zapojení a popište funkci a význam součástí následujícího obvodu: Integrátor s OZ

FYZIKA. Netradiční experimenty

Indukční úhlový senzor s analogovým výstupem RI360P1-DSU35-ELIU5X2-H1151

7. Měření lineární a úhlové polohy. Optoelektronické a ultrazvukové senzory

Elektro-motor. Asynchronní Synchronní Ostatní DC motory. Vinutý rotor. PM rotor. Synchron C

Elektro-motor. Asynchronní Synchronní Ostatní DC motory. Vinutý rotor. PM rotor. Synchron C

Elektromechanické měřicí přístroje

Optoelektronické. Jedna vlastnost charakterizuje všechna geniální řešení: jednoduchost. Vlastnosti

XI1-I Nadproudové a zkratové relé

INOVACE A DOKONALOST CNC PORTÁLOVÁ OBRÁBĚCÍ CENTRA FV FV5.

O ptoelektronické senzory polohy 75

Určeno pro studenty kombinované formy FS, předmětu Elektrotechnika II. Vítězslav Stýskala, Jan Dudek únor Elektrické stroje

Optoelektronické. snímače BOS 18M. BOS 18M standardní. BOS 18M robustní. Vlastnosti

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma. Podklady k adaptivnímu řízení výrobních strojů

VŠB-TU Ostrava 2008/2009. Semestrální projekt Návrh řídicího řetězce

Základní pojmy. p= [Pa, N, m S. Definice tlaku: Síla působící kolmo na jednotku plochy. diference. tlaková. Přetlak. atmosférický tlak. Podtlak.

elektrické filtry Jiří Petržela filtry založené na jiných fyzikálních principech

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Bezkontaktní spínací prvky: kombinace spojitého a impulsního rušení: strmý napěťový impuls a tlumené vf oscilace výkonové polovodičové měniče

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

Kontaktní spínací přístroje pro malé a nízké napětí

Třída přesnosti proudu. Principy senzorů

Transkript:

4. SENZORY S INDUKČNOST NOSTÍ Přednášející: Prof. Ing. Miroslav Husák, CSc. husak@fel.cvut.cz, http://micro.feld.cvut.cz tel.: 2 2435 2267 Cvičící: Ing. Pavel Kulha Ing. Adam Bouřa 1 2 Princip činnosti L = f ( S, l, N, μ) Typické použití a rozdělení senzorů dl = L ds S + L l dl + L N dn + L μ dμ Ls Rs C Rd Rk Ck L = f ( S, l, N, μ) L Pracovní kmitočet 1 1 R d, Rs, ωls ωl,, R ωc ωc k k 3 4

(Induktanční) Princip činnosti 5 6 senzory - realizace senzory - realizace snímače s pouzdry z plastů (vazební - flush device) snímače s pouzdry z kovu (nevazební - Non-flush device) senzor s upevňovacím závitem senzor bez závitu - hladké 7 8

a) Malá vzduchová mezera rozsah 3 μm - 5 μm Cívka s feritovým jádrem (vyšší kmitočet) 9 10 senzory - realizace a) Malá vzduchová mezera realizovaný snímač Senzor přiblížení má několik za sebe řazených elektrických bloků Oscilátor (Oscilator) Vyhodnocovací obvody (Evaluation Circuit) Koncový stupeň (Output Circuit) 11 12

a) Malá vzduchová mezera rozsah 3 μm - 5 μm Základní a nejběžnější principy detekce přiblížení kovového předmětu Příklady použití indukčnostních senzorů přiblížení v praktických aplikacích tloušťka vychýlení vyosení mezery tloušťka vychýlení 13 14 b) Posunutí jádra (změna S) rozsah 3 μm - 100 mm b) Posunutí jádra rozsah 3 μm - 100 mm 15 16

Úprava pro měření velkých posunutí rozsah Úprava pro měření velkých posunutí rozsah 17 18 c) Potlačenémg. pole vířivé proudy rozsah 3 μm - 5 mm c) Potlačené mg. pole vířivé proudy rozsah 3 μm - 5 mm Deska musí být elektricky vodivá (Cu) vznik vířivých proudů 19 20

c) Potlačenémg. pole vířivé proudy rozsah 3 μm - 5 mm d) Vzájemná indukčnost rozsah 3 μm - 3 mm 21 22 Příklad: zářezový senzor (induktivní závora) B) Změna vlastností jádra (magnetoelastické - změna μ) Princip: Vzájemná indukčnost L1 a L2 nastavena bez jádra tak, aby OSC kmital Zasunutím jádra se změní vzájemná indukční vazba OSC přestane kmitat, změna amplitudy na výstupu 23 24

B) Změna vlastností jádra (magnetoelastické - změna μ) C) Indukční (magnetoinduktivní) L = f μ ) μ r = f(změna fyzikálních veličin) ( r 25 26 C) Indukční (magnetoinduktivní) C) Indukční a) elektromagnetický princip b) elektrodynamický princip 27 28

D) Magnetostrikční D) Magnetostrikční Inverzní jev k Wiedemanovu jevu 29 30 E) Magnetoanizotropní (změna směru mg. pole) E) Magnetoanizotropní (změna směru mg. pole) 31 32

Elektronické vyhodnocovací obvody Transformátorový senzor polohy LVDT - změna indukční vazby (transformátor s proměnnou vazbou) LVDT Linear Variable Differential Transformer výstup - střídavé napětí výstup - stejnosměrné napětí výstup - stejnosměrné zesílené napětí výstup synchronní detektor (stejnosměrné napětí) spínaný usměrňovač (synchronní detektor) 33 34 Transformátorový senzor polohy Transformátorový senzor polohy LVDT konstrukce (LVDT Linear Variable Differential Transformer ) LVDT konstrukce (LVDT Linear Variable Differential Transformer ) 35 36

Elektronické vyhodnocovací obvody Elektronické vyhodnocovací obvody koncový stupeň 3 drátového senzoru připojení 2,3,4 drátových senzorů oscilátor sériové řazení 2 a 3 drátových senzorů paralelní řazení 2 a 3 drátových senzorů 37 38 Příklad: Magnetoinduktivní senzor Typické aplikace především potrubní čisticí elementy nebo kontrola dveří a vrat. Magnetoinduktivní senzory jsou aktivovány externími magnetickými poli, dosahují vysokých spínacích vzdáleností až 90 mm. Příklad: Zářezové senzory Pouzdro zářezových senzorů má U-tvar, aktivní plocha je mezi vidlicemi Aktivace zářezových senzorů probíhá zasunutím objektů do senzoru Jsou schopny spolehlivě snímat objekty, jejichž vzdálenost od aktivní plochy postranní přiblížení není přesně určena 39 40

Příklad: se selektivním chováním Příklad: s integrovaným hlídačem otáček Selektivní senzory rozlišují feritové kovy od neferitových Aplikace jsou např. rozlišování součástek a nástrojů nebo obrobků z různých materiálů jakož i jednoduché kódovací úlohy Senzor a vyhodnocovací zařízení jsou v jednom pouzdře Nastavitelným vyhodnocovacím zařízením může být kontrolováno podkročení nebo překročení rozsahu otáček od 0...3000 ot/min Pomocí periodického zatlumování senzorů na hřídeli umístěnou kovovou clonkou nebo přímým snímáním zubů na ozubeném kole 41 42 Příklad: s analogovým výstupem Příklad: pro vysoké tlaky Jednoduché regulační aplikace Analogový výstup - dodávají proudový, napěťový a frekvenční signál proporcionální měřené vzdálenosti Použití v hydraulických systémech Speciální těsnění v přední části senzoru a dodatečné vnější utěsnění např. pomocí O-kroužku 43 44

Příklad: Senzory odolné vůči magnetickému poli Příklad: pro potravinářský průmysl Senzory odolné vůči magnetickému poli, indukční senzory s feritovým jádrem Speciální pouzdro (např. teflonovaný závit nebo svařovacímu poli odolný duroplastový kryt) pro použití ve svařovnách V mlékárnách, pivovarech, pekárnách, mrazírnách nebo při balení a plnění potravin Umožňují optimalizaci procesů a snížení nákladů 45 46 Příklad: Senzory odolné vůči tlaku a mořské vodě Příklad: pro extrémní okolní podmínky Speciální pouzdra odolné vůči tlaku a mořské vodě Senzory lze trvale používat až v hloubce 500 m Dalšími oblastmi využití jsou jezy, zdymadla a pobřežní aplikace. Aplikace v potravinářském průmyslu a strojírenství Senzory naprosto nepropustné a odolné vůči čisticím prostředkům, chladicím a mazacím kapalinám, řezným a brusným olejům Spolehlivé utěsnění, robustní pouzdra, nerezová pouzdra. 47 48

Příklad: pro extrémní mechanické zatížení Speciální čelní kryt chrání senzor před extrémním mechanickým zatížením Umožňuje použití senzoru v prostředích s tvrdými údery nebo krátkodobými vysokými teplotami (svařování, špony při obrábění). Otázky Senzory s indukčností 1. Princip činnosti 2. náhradní lineární zapojení měřicího systému s kapacitními senzory 3. odvození pracovního kmitočtu Indukčnostní (Induktanční) - pasivní senzory 1. Princip činnosti a vyhodnocování informace 2. Princip měření se změnou vzduchové mezery mezi jádrem a pracovní částí 3. Princip měření s posunutím jádra 4. Princip měření s potlačeným mag. Polem vířivé proudy 5. Princip měření se vzájemnou indukčností (zářezový senzor) 6. Elektronické obvody pro vyhodnocování signálu Změna vlastností jádra (magnetoelastické -změna μ) 1. Princip činnosti 2. Magnetoelastické senzory 3. Elektronické obvody pro vyhodnocování signálu Indukční (magnetoinduktivní) - aktivní senzory 1. Elektromagnetický princip, základní rovnice 2. vyhodnocování signálu u elektromagnetického principu 3. Elektrodynamický princip, základní rovnice 4. vyhodnocování signálu u elektromagnetického principu Magnetostrikční 1. Princip magnetrikce, Wiedemanůvjev 2. Princip měření 3. Elektronické obvody pro vyhodnocování signálu Magnetoanizotropní (změna směru mg. pole) 1. Princip změny směru magnetického pole 2. Vyhodnocování signálu Transformátorový senzor polohy (LVDT Linear Variable Differential Transformer) 1. Princip činnosti a vlastnosti 2. základní zapojení vyhodnocovacích obvodů 49 50