Что такое индуктивный датчик?

Современные автоматизированные системы используют большое количество датчиков, которые отличаются характеристиками и принципом работы. Одним из наиболее распространенных датчиков, который используется во многих областях (включая автомобильную промышленность), является индуктивный датчик, и сейчас мы уделим ему особое внимание.

Что такое индуктивный датчик?

По своим характеристикам этот датчик относится к бесконтактному оборудованию. Другими словами, индуктивный датчик не должен быть физически близко к объекту, чтобы определить его местоположение в пространстве.

Индуктивные датчики обычно используются в тех случаях, когда необходимо работать с металлическими предметами и металлами в тяжелой рабочей среде.

Как работает индуктивный датчик?

Благодаря своей внутренней структуре индуктивный датчик имеет определенные принципы работы. Здесь используется специальный генератор, который выдает определенную амплитуду колебаний. Когда металлический или ферромагнитный объект попадает в поле действия датчика, колебания начинают считываться и изменяться.

Давайте упростим принцип работы…

Для начала работы на датчик подается питание, которое способствует формированию магнитного поля. Это поле в свою очередь создает вихревые токи, которые изменяют амплитуду колебаний в работающем генераторе.

Конечным результатом всех этих преобразований является выходной сигнал, который может варьироваться в зависимости от расстояния между индуктивным датчиком и исследуемым объектом.

Сигнал, который первоначально исходит от датчика, является аналоговым, который преобразуется в логику с помощью специального устройства, называемого триггером.

Из каких элементов состоит бесконтактный датчик?

Конечно, существует множество разновидностей индуктивных датчиков, но их объединяет то, что они содержат основные элементы:

Генератор

Наиболее важным элементом в этом типе устройства является генератор, так как он создает электромагнитное поле, которое помогает обнаруживать и анализировать металлические объекты и определять их положение. Без генератора и создаваемого им поля работа индуктивного датчика была бы невозможна.

Преобразователь сигнала

Этот элемент является чем-то вроде триггера, и его задача – преобразовать сигнал, чтобы датчик мог взаимодействовать с другими элементами в системе для дальнейшей передачи информации.

Усилитель

Усилитель необходим для того, чтобы принятый сигнал мог достичь желаемого уровня дальнейшей передачи.

Светодиодные индикаторы

Светодиодные индикаторы контролируют работу датчика и сигнализируют, что он включен или что выполняются различные системы регулировки.

Корпус

Корпус содержит в себе все вышеперечисленные

Типы датчиков в автомобильных системах и где используется индуктивный датчик

Электронные системы управления для современных автомобилей немыслимы без датчиков. Различные типы датчиков используются практически во всех автомобильных системах. Автомобиль измеряет температуру и давление воздуха, топлива, масла, охлаждающей жидкости.

Датчики положения и скорости прикреплены ко многим движущимся частям автомобиля, таким как коленчатый вал, распределитель, дроссель, валы редуктора, клапан рециркуляции выхлопных газов и многое другое. Кроме того, в системах безопасности автомобиля используется большое количество датчиков.

В зависимости от назначения автомобильные датчики подразделяются на датчики местоположения и скорости, датчики расхода воздуха, контроля выбросов, температуры, давления и другие.

Индуктивные датчики широко используются для измерения скорости и положения вращающихся частей, но, похоже, наибольшее применение датчиков этого типа заключается в определении положения и скорости вращения коленчатого вала двигателя.

Поскольку индуктивные датчики очень надежны, особенно при работе в сложных условиях, они широко используются не только в автомобильной промышленности, но и в военной, железнодорожной, космической и тяжелой промышленности.

Что еще нам нужно знать об индуктивном датчике?

Индуктивный датчик местоположения и скорости – это устройство со своей спецификой, поэтому в описании его работы используются специальные определения, такие как:

Активная зона

Эта зона означает область, в которой степень магнитного поля наиболее выражена. Сердечник расположен перед чувствительной областью датчика, где уровень концентрации магнитного поля самый высокий.

Номинальное расстояние переключения

Этот параметр считается теоретическим, поскольку он не учитывает производственные характеристики, температурный режим, уровень напряжения и другие факторы.

Рабочий диапазон

Рабочий диапазон показывает параметры, которые гарантируют эффективную и нормальную работу индуктивного датчика.

Поправочный коэффициент

Поправочный коэффициент связан с материалом, из которого сделан металлический предмет, который проверяется датчиком.

Преимущества и недостатки индуктивных датчиков
Как и все другие устройства, индуктивные датчики имеют свои сильные и слабые стороны.

Среди самых больших преимуществ этого типа датчиков являются:

• Простая конструкция. Конструкция индуктивных датчиков чрезвычайно проста и не содержит сложных элементов, требующих специальной конфигурации. Поэтому датчики обладают высокой степенью прочности и надежности, редко ломаются и фактически могут использоваться в течение очень длительного времени.

• ·Особые характеристики – характеристики индуктивных датчиков позволяют без проблем устанавливать и подключать их к частям автомобильной системы.

• ·Чувствительность – датчики этого типа достаточно чувствительны, что позволяет использовать их при работе с различными металлическими деталями и предметами.

Единственный недостаток заключается в том, что возможно, что на датчики могут воздействовать различные внешние факторы во время работы, и поэтому требуется обеспечить соответствующие условия, которые не могли бы помешать правильному функционированию индуктивных датчиков.

На что следует обратить внимание при выборе индуктивных датчиков?

Форма

Индуктивные датчики доступны в различных формах, но наиболее распространенной является цилиндрическая форма с резьбой по всей длине датчика. Стандартная строка классификации резьбы – M 5, M 8, M 12, M 18 и M 30.

Реакционная дистанция

Она зависит от конкретных характеристик генератора, на которые влияют вихревые токи измеряемой позиции. Диапазон варьируется от 1 мм. до 25 – 30 мм. в зависимости от производителя.

Тип для датчика

Обычно датчики являются аналоговыми (1 – 10 В, 4 – 20 мА) и цифровыми. Последние в свою очередь делятся на тип PNP и тип NPN. Кроме того, важно определить, имеет ли датчик нормально открытый выходной элемент (NO) или закрытый (НС)

Провод

Обычно используется двухжильный или трехжильный кабель, но датчик также можно подключить к разъему.

Вопросы и ответы:

Каковы принципы работы и области применения индуктивных датчиков? Такие датчики работают на основе изменения магнитного поля в катушке, когда в зону действия магнита попадает металлический предмет. Пример – в осциллографах, амперметрах, даже на автомойках.

Как работают индукционные датчики? Они измеряют величину электродвижущей силы индукции. Когда в катушке датчика идет ток, и мимо него проходит металлический предмет, он меняет силу магнитного поля, и датчик фиксирует наличие этого предмета.

Какие бывают индуктивные датчики? Устойчивые к высокому давлению, двухпроводные, цельнометаллические, термоустойчивые, устойчивые к воздействию магнитного поля, защищенные от взрыва, кольцевые, трубчатые и стандартные.