Датчики положения

Работа большинства сложных пневматических устройств требует контроля положения подвижных элементов (штоков цилиндров, рычагов запорной арматуры, поворотных валов, пневмоприводов). С этой целью используют специальные датчики положения и концевые выключатели. Их количество зависит от конструкции исполнительного устройства. Минимальное количество – два, но в случае, если оно способно занимать промежуточные позиции, таких датчиков может быть и больше.

Сейчас все большее применение находят бесконтактные приборы, способные заменить устаревающие громоздкие концевые выключатели. Их преимущества:

• Увеличенный срок службы;
• Меньшие габаритные размеры;
• Высокий уровень защиты.

Желающим купить оборудование для монтажа пневматических схем, интернет-магазин B&B Engineering предлагает большой выбор датчиков положения бесконтактного типа. На сайте магазина можно выбрать и купить:

• Датчики положения пневмоцилиндров для пазов типа V, T и круглых;
• Устройства для пневмоприводов, имеющих блочную конструкцию;
• Приборы контроля поворотных механизмов;
• Датчики для приводов запорной арматуры;
• Принадлежности для датчиков.

Все это, и многое другое оборудование доступно в Москве, а также может быть приобретено на условиях доставки в любой населенный пункт России, вне зависимости от региона.

Предлагается качественная продукция известных мировых производителей, включая товары брендов Festo, SMC, Camozzi, Metal Work, Gimatic.

Конструкция и свойства приборов

Очень удобными в применении являются бесконтактные датчики положения. Они практически не подвержены износу, и способны выдерживать сотни миллионов циклов срабатывания. Наибольшее распространение получили:

• Герконовые переключатели;
• Магниторезистивные;
• Магнитные (индуктивные);
• Датчики Холла.

Приборы, собранные с использованием герметичных контактов (герконовые) являются одним из самых простых вариантов. За счет действия магнитного поля происходит замыкание или размыкание контактов, по которым проходит электрический сигнал. Сам датчик может быть нормально-открытый или нормально-закрытый. Возможный ресурс – до сотни миллионов циклов (чаще 10-20 млн срабатываний).

В отличие от них, электронные датчики, отслеживающие положение пневмоприводов, являются полностью бесконтактными.

Магниторезистивные и магнитоиндуктивные выдают с дискретный сигнал, тогда как датчики Холла часто оснащены аналоговым выходом, и соответственно могут применяться также для отслеживания перемещения.

Принцип действия первых заключается в изменении омического сопротивления под действием поля постоянного магнита. Собираются они из полупроводниковых элементов.

Индуктивные оснащены встроенным осциллятором, собранным на катушке индуктивности, генерирующим магнитное поле, изменяемое действием постоянного магнита. Такие датчики хорошо реагируют на токопроводящие материалы, поэтому в них реализована защита от ложных срабатываний, например, при контакте с металлическим корпусом пневмоцилиндра.

В свою очередь, датчик Холла использует взаимодействие электрических зарядов с магнитным полем. Для его изготовления также используются полупроводниковые материалы, напыляемые на подложку с выводами для подключения.

Что касается особенностей работы, имеет значение не только функция переключения (нормально-открытый или нормально-закрытый), но и полярность напряжения. Она зависит от типа используемых полупроводников – PNP или NPN. В отсутствии магнитного поля в PNP-устройствах выходное напряжение является нулевым. Такие устройства наиболее распространены в Европе. Оборудование, выпускаемое в азиатских странах, в основном собрано на базе NPN-элементов. У них выходное напряжение равно напряжению питания, а при срабатывании, падает до нуля.

Другие особенности:

• Стандартный диапазон напряжения 5-30 В;
• Рекомендуемая длина кабеля – не более 30 м;
• Рабочая температура -40/+85°C.

Приборы могут иметь коррозионностойкое и взрывозащищенное исполнение. Также может быть реализована защита от высокочастотного магнитного поля, возникающего при контактной сварке или при работе некоторых видов электрооборудования.

Особенности монтажа

Существует большое количество разновидностей датчиков положения. Наиболее практичную конструкцию имеют приборы для установки в Т-образный паз. Они не требуют дополнительных монтажных принадлежностей, надежно удерживаются на посадочном месте, будучи защищенными от внешних воздействий. Существуют приборы, имеющие и другую форму паза: V-образный, С-образный, круглый.

Подключение осуществляется через встроенный кабель или посредством круглого разъема. Последний вариант является более предпочтительным, поскольку упрощает замену изношенного или поврежденного прибора.

Возможные способы фиксации:

• Распорной пластиной;
• Винтом с гайкой;
• На присоске;
• На стяжках или хомутах.

При необходимости смонтировать датчик на небольшом захвате или приводе с коротким пазом, допускается установка в вертикальном положении. Если на цилиндре отсутствует паз, можно воспользоваться вспомогательными принадлежностями, например, присосками для установки на крупный большой цилиндр, или хомутами для монтажа на круглом посадочном месте малого диаметра.

Для определения положения поворотных приводов запорной арматуры применяются блоки концевых выключателей (БКВ), в закрытом корпусе которых распологается пара датчиков положения, реагирующих на поворот вала привода. Сами датчики в таких блоках могут быть разного типа: механические, герконовые или индуктивные.

Какой датчик выбрать

Область применения того или иного датчика определяется таким факторами:

• Способ монтажа;
• Наличие и форма паза;
• Рабочее положение;
• Количество промежуточных положений механизма.

Если исполнительное устройство оснащено пазами в корпусе, удобно использовать индуктивные датчики, срабатывающие на внешний металлический элемент, например, флажок. Это оптимальный вариант для быстродействующих приводов, а также подходит для использования в качестве аварийного ограничителя.

Для работы захватов с несколькими позициями губок имеет смысл установить датчик Холла. Он позволит отслеживать состояние захвата, например, открыт он, или закрыт. Еще одна область применения подобных датчиков – измерение перемещения поршня пневмоцилиндра.