مبدأ تشغيل المستشعرات الكهرومغناطيسية. أنظمة التتبع بأجهزة استشعار كهرومغناطيسية
صفحة 1
تتمتع المستشعرات الكهرومغناطيسية بالمزايا التالية: البساطة وانخفاض تكلفة التصميم ، والقوة الميكانيكية ، والموثوقية العالية بسبب القدرة على التقاط إشارة الخرج دون انزلاق جهات الاتصال ، والقدرة على التشغيل من شبكة صناعية بتردد 50 هرتز ، والقدرة للحصول على قوة إشارة خرج عالية بما فيه الكفاية ، والقدرة على العمل في نطاق الحركات الصغيرة (كسور مم) والكبيرة (بالأمتار).
تستخدم المستشعرات الكهرومغناطيسية على نطاق واسع لتحديد موضع المفصل عند لحام الوصلات بدون حواف القطع.
المستشعر الكهرومغناطيسي عبارة عن ملف من بداية مغناطيسية من نوع PM-O لجهد 380 فولت. لمنع انهيار الملف ، يتم تغليفه بالإيبوكسي ، مما يترك سلكين مرنين. يتم تثبيت المستشعر الكهرومغناطيسي بشكل ثابت على الجذع السفلي لآلة اللحام بمشبك ومتصل بواسطة أسلاك بجهاز مؤشر مثبت على الغطاء العلوي لجسم الماكينة.
المستشعر الكهرومغناطيسي الموضح في الشكل.
| مجسات حثي بسيطة. |
أجهزة الاستشعار الكهرومغناطيسية (حثي ، محول ، حثي ، مغناطيسي مرن) تستخدم على نطاق واسع في أنظمة الأتمتة.
| الدوائر المكافئة لأجهزة الاستشعار الكهرومغناطيسية. أ - جهاز استشعار دواسة الوقود. ب - مستشعر المحولات التفاضلية. ق - جهاز الاستشعار الحثي التفاضلي. |
الالتقاطات الكهرومغناطيسية هي تصميمات بسيطة وقوية تسمح أحيانًا بالتشغيل بدون مكبرات صوت أو بدارات تضخيم بسيطة جدًا. معظم تصاميم بسيطةتعمل مباشرة من جهد تيار متردد صناعي (على سبيل المثال 50 أو 400 هرتز) ، والتي يمكن أن توفر المزيد من الطاقة وقوة الإشارة. أجهزة الاستشعار لترددات الإمداد الأعلى (على سبيل المثال 5 أو 50 كيلو هرتز) مصممة عادة على أنها أجهزة إضافيةفي أنظمة المختبرات المعقدة لقياس العديد من الكميات الميكانيكية.
تتلقى المستشعرات الكهرومغناطيسية معلومات حول المفصل أو سطح المنتج نتيجة لتغيير المعلمات حقل مغناطيسيتم إنشاؤها بواسطة المستشعر نفسه.
تقوم المستشعرات الكهرومغناطيسية بتسجيل إشارات PD الكهرومغناطيسية باستخدام هوائي. تعد هذه الطريقة من أقدم الطرق وأكثرها ملاءمة لتسجيل PD ، نظرًا لأن يوفر القياسات عن بعد دون الاتصال بالكائن. في السنوات الأخيرة ، كان هناك انتقال لاستخدام نطاق تردد من عدة مئات من ميغا هرتز إلى عدة جيجاهيرتز. في هذا النطاق الترددي ، يكون مستوى التداخل أقل بكثير ومن الممكن استخدام هوائيات بدرجة عالية من الاتجاهية ، مما يوفر توطين مصدر الإشارة بدقة تصل إلى عدة عشرات من السنتيمترات. هذه المستشعرات هي الأكثر حساسية للعيوب الموجودة في الأجزاء الخارجية للمعدات (مثل البطانات والعوازل) ، ويتم تخفيف الإشارات من العيوب الموجودة داخل الخزان المعدني إلى حد كبير.
تعتبر المستشعرات الكهرومغناطيسية (عدادات سرعة الدوران) ذات المغناطيس الدائم هي الأكثر موثوقية في التشغيل ، حيث لا تحتوي على أجزاء فرك وتستهلك القليل من الطاقة لعملها.
تُستخدم المستشعرات الكهرومغناطيسية للتحكم في تدفق كل من السوائل النقية الموصلة للكهرباء ومعلقات الملاط المحتوي على شوائب صلبة ، بما في ذلك غير الموصلة.
تم تصميم المستشعرات الكهرومغناطيسية لتحويل الحركة إلى إشارة كهربائية عن طريق تغيير معلمات الدائرة الكهرومغناطيسية. قد تتكون هذه التغييرات ، على سبيل المثال ، من زيادة أو تقليل المقاومة المغناطيسية RM للدائرة المغناطيسية للمستشعر أثناء تحريك اللب. إذا لم يكن القلب هو الذي يتحرك ، ولكن الملف هو الذي يتحرك ، فإن رابط التدفق للملف يتغير. نتيجة لمثل هذه الحركات ، يتغير تحريض الملف L أو الحث المتبادل M مع ملف الإثارة. لذلك ، في الأدبيات الفنية ، غالبًا ما تسمى أجهزة الاستشعار الكهرومغناطيسية بالحث.
1 المقدمة
2.1 مجسات حرارية
2.4 الثرمستورات
2.5 مجسات الضغط
2.6 مستشعرات المستوى
2.7 مستشعر تعويم
2.8 مجسات الغشاء
2.12 مفاتيح ريد
2.13 مستشعرات السرعة
2.16 مجسات القاعة
2.17 مستشعرات ضوئية
4. الأدب
طلب
1 المقدمة
أثناء تشغيل المعدات الكهربائية والتكنولوجية ، يصبح من الضروري التحكم في العمليات التي تحدث في هذه الحالة ، لذلك ، هناك حاجة إلى معلومات حول الحالة والقيم الحالية للسرعة ، التيار ، عزم الدوران ، EMF ، درجة الحرارة ، الضغط ، مستوى السائل في الخزان ، الوضع ، الإضاءة ، إلخ. تسمى الأجهزة التي توفر هذه المعلومات في شكل إشارات كهربائية محولات الطاقة أو أجهزة الاستشعار.
يتم تغذية الإشارة من المستشعر إلى جهاز المقارنة مع الإشارة المحددة ، ويتم تغذية إشارة الاختلاف إلى مكبر الصوت. هذه إشارة مضخمةيعمل على الهيئة التنفيذية التي تغير حالة الكائن الخاضع للتنظيم (الخاضع للرقابة).
يتم تصنيف أجهزة الاستشعار وفقًا للمعايير التالية. وفقًا لمبدأ تحويل الكميات الكهربائية وغير الكهربائية إلى مستشعرات كهربائية ، يتم تقسيمها إلى مستشعرات حرارية ، وضغط ، ومستوى ، ومسار ، وكهرومغناطيسي ، ومستشعرات هول ، وأجهزة استشعار ضوئية ؛ حسب التصميم - عند الاتصال وعدم الاتصال ؛ حسب طبيعة التيار وحجم الجهد ؛ بواسطة تيار الهيئة التنفيذية للإنتاج ؛ على ميزات التصميمودرجة الحماية.
اعتمادًا على نوع إشارة الخرج ، يتم تقسيم المستشعرات إلى مولد ومحدودي. تنتج مستشعرات المولد تحت تأثير المعلمة الفيزيائية المقاسة طاقة كهربائية. تقوم المستشعرات البارامترية تحت تأثير القيمة المقاسة بتغيير أي معلمات كهربائية (المقاومة ، السعة ، الحث ، تحول الطور ، إلخ).
جهاز استشعار كهربائي حراري
2. جهاز ومبدأ تشغيل أجهزة الاستشعار
2.1 مجسات حرارية
يعتمد مبدأ تشغيل المستشعرات الحرارية على استخدام العمليات الحرارية (التسخين والتبريد والتبادل الحراري). لقياس درجة الحرارة ، يتم تحويلها إلى قيمة وسيطة ، على سبيل المثال ، في EMF ، في المقاومة الكهربائيةوكميات أخرى. من بين جميع الطرق الحالية لقياس درجة الحرارة ، تعد الطرق الكهروحرارية هي الأكثر استخدامًا.
تتكون الظواهر الحرارية في حقيقة أنه عند توصيل سلكين A و B (الشكل 1) من مواد مختلفة(الحرارية) وخلق فرق في درجة الحرارة بين نقطة الاتصال T ونقاط النهايات الحرة T0 ، ينشأ EMF متناسبًا مع الاختلاف في وظائف درجة الحرارة:
E (ت 1، ت 0) = و (ت 1) - و (ت 0)
تعتمد قيمة EMF الحرارية على مواد المزدوجة الحرارية وتتراوح من الكسور إلى مئات الميليفولت لكل 100 0من. إلى جانب مستشعرات درجة الحرارة الكهروحرارية ، يتم استخدام مستشعرات مقاومة للحرارة ، والتي تسمى موازين الحرارة المقاومة. 2.2 المزدوجات الحرارية المقاومة
تُستخدم المزدوجات الحرارية المقاومة لنقل إشارة حول درجة حرارة جسم ما على مسافة منه إلى جهاز الإشارة ، أي لقياس درجة الحرارة عن بعد. يعتمد مبدأ عملهم على خصائص المواد التي يجب تغييرها المقاومة النوعيةعندما تتغير درجة الحرارة (الشكل 2). يتكون عنصر الاستشعار 1 في المحول الحراري من سلك ملفوف على إطار. اعتمادًا على المادة التي صنع منها السلك ، توجد مزدوجات حرارية مقاومة للنحاس (TCM) والبلاتين (TCP). حجم إطار عنصر الاستشعار 60.100 مم. يتم تثبيته في نهاية جسم التركيبات الواقية. يوجد في الطرف الآخر 5 مشابك للأسلاك التي تأتي من عنصر الاستشعار. يوجد على الجسم ما يناسب تثبيته على المعدات التكنولوجية. تختلف المحولات الحرارية في طول تركيبها عن طريق المسافة من التركيب إلى الإطار الذي يوجد فيه العنصر الحساس. يمكن أن يختلف هذا الطول من 80 إلى 3150 ملم. حدود درجة الحرارة المقاسة للمحول الحراري هي 200.600 درجة مئوية. تستخدم المحولات الحرارية (المزدوجة الحرارية) لقياس درجة الحرارة عن بعد. يعتمد مبدأ عملها على استخدام المجالات الكهرومغناطيسية ، والتي يتم الحصول عليها من طرفين ملحومين لسلك من معدن مختلف ، إذا كان تقاطعهما ونهاياتهما الحرة في درجات حرارة مختلفة. يتم تخصيص المحولات الكهروحرارية اعتمادًا على السبائك المستخدمة: كروميل كوبل (TCC) ؛ كروميل ألوميل (TXA) ؛ البلاتين والروديوم والبلاتين (TPP) ؛ البلاتين - الروديوم (30٪ الروديوم) - البلاتين - الروديوم (6٪ الروديوم) (TPR). يتم ترتيب المحول الحراري بنفس طريقة المقاومة الحرارية المزدوجة. يصل طول جزء التثبيت إلى 10 أمتار ، وحدود درجة الحرارة المقاسة 60-1800 درجة مئوية. خصوصية استخدام المحولات الكهروحرارية هي الحاجة إلى التعويض عن درجة حرارة الأطراف الباردة للتقاطع. إذا انتهت درجة حرارة البرودة ، مساوية لدرجة الحرارة المحيطة ، وتغيرت ، وظلت درجة حرارة الوسيط المقاس دون تغيير ، فإن قيم EMF الحرارية ستتغير أيضًا. يتم تحقيق ثبات قراءات الجهاز بسبب التعويض الكهربائي لتأثير درجة الحرارة في موقع تركيب الجهاز الذي يستشعر EMF الحراري. للقيام بذلك ، يتم توصيل المحول الكهروحراري بالجهاز الثانوي بأسلاك تعويضية خاصة (الجدول 1) الجدول 1 خصائص الأسلاك الحرارية تعيين الأسلاك لون العزل الأساسي مادة الأسلاك نوع مزدوج حراري إيجابي سلبي أحمر بني نحاس قسطنطين THAP أحمر أخضر نحاسي سبائك TTPPPKhK بنفسجي أصفر ChromelKopelTKhK 2.3 موازين الحرارة المانومترية
تستخدم هذه الأدوات لقياس درجة الحرارة عن بعد. يعتمد مبدأ عملها على وجود علاقة بين درجة حرارة وضغط سائل أو غاز عند حجم ثابت. يتكون الجهاز من اسطوانة حرارية 6 متصلة بواسطة شعري 5 بجهاز ثانوي - مقياس ضغط (الشكل 3). يتم توصيل الشعيرات الدموية في مقياس الضغط بنابض أنبوبي ، والذي يتم لفه أو فكه وفقًا لضغط السائل أو الغاز في نظام قياس الضغط ، والذي يعتمد على درجة حرارة الوسط المقاس حيث يتم وضع المصباح. يعمل الزنبرك على آلية قياس الضغط ، مما يؤثر على أجهزة الإشارة والتنظيم (المؤشرات ، المسجلات ، جهات الاتصال). موازين الحرارة المانومترية هي الغاز والسائل والتكثيف والتسجيل الذاتي والإشارات والعرض. تشمل موازين الحرارة المبينة نوع الغاز TKL-100. حدود القياس أنواع مختلفةالأجهزة 50.600 درجة مئوية ، وطول الشعيرات الدموية 1.6.40 م. 2.4 الثرمستورات
تستخدم على نطاق واسع في أجهزة الأتمتة. إنها مدمجة في لفات المحركات الكهربائية ، إذا تم استخدام جهاز حماية درجة الحرارة ، فهي أجهزة استشعار في أجهزة التحكم في درجة الحرارة. العناصر ثنائية المعدن هي مستشعرات درجة الحرارة. يعتمد مبدأ عملها على خاصية لوحة ملحومة من معدنين مختلفين للانحناء بسبب الاستطالة المختلفة لهذه المعادن عند تسخينها. تُستخدم العناصر ثنائية المعدن في الأجهزة للتحكم في درجة حرارة الوسائط المختلفة ، في التركيبات الصناعية والأجهزة المنزلية ، في أجهزة الحماية - المرحلات الحرارية والعناصر الحرارية لإطلاقات المفاتيح التلقائية. 2.5 مجسات الضغط
يتم تطبيقها لقياس الضغط في بيئات مختلفة (أجهزة قياس الضغط الكهربائي). عناصر الاستشعار لمقاييس الضغط عبارة عن أغشية مسطحة أو مموجة ، وصناديق غشاء ، ومنفاخ ونوابض مختلفة لقياس الضغط (الشكل 4). في دوائر الأتمتة ، يتم استخدام مقاييس ضغط التلامس الكهربائي لأنواع EKM-1U و EKM-2U و VE-16Rb ، حيث تبلغ حدود القياس 0.1.160 ميجا باسكال. يظهر الرسم التخطيطي لمقياس ضغط التلامس الكهربائي في الشكل. أربعة. 2.6 مستشعرات المستوى
يتم استخدامها للتحكم في مستوى السوائل في الخزانات وإعطاء إشارات حول تنظيم هذا المستوى. هذه المستشعرات هي قطب كهربائي ، وتطفو ، وغشاء. يستخدم مستشعر القطب الكهربي للتحكم في مستوى السوائل الموصلة للكهرباء. لها قطب كهربائي قصير 1 واثنان طويلان 2 ، 3 ، مثبتة في صندوق من المشابك (الشكل 5). القطب القصير هو ملامسة المستوى العلوي للسائل ، والطويل هو ملامسة المستوى السفلي. المستشعر متصل بمحطة التحكم في محرك المضخة. عندما يلمس الماء القطب القصير ، فإنه يتسبب في إيقاف تشغيل المضخة. يعطي انخفاض مستوى الماء ، عندما ينخفض تحت القطب الطويل ، الأمر لتشغيل المضخة. يتم تضمين أقطاب المستشعر في دائرة الملف تتابع وسيط K ، المضمنة في الملف الثانوي لمحول تنحي بجهد 12 فولت. عندما يرتفع مستوى السائل في الخزان إلى مستوى القطب القصير 1 ، أ دائرة كهربائية: الملف الثانوي للمحول - ملف الترحيل K - القطب 1 - السائل - القطب 2. يتم تنشيط المرحل ويصبح ذاتي الطاقة من خلال التلامس K والقطب 3 ، بينما تعطي جهات الاتصال 6 من المرحل الأمر لإيقاف تشغيل المضخة محرك. عندما ينخفض مستوى السائل ، وعندما ينخفض إلى ما دون مستوى القطب 3 ، ينطفئ التتابع ويقوم بتشغيل محرك المضخة. 2.7 مفتاح تعويم
يتم استخدامه في الغرف المدفأة للتحكم في مستوى السوائل غير العدوانية. يوضح الشكل 6 مخططًا تخطيطيًا للترحيل. يتم غمر العوامة 1 في الخزان 10 ، معلقة على اتصال مرن من خلال كتلة 3 ومتوازنة بحمل 6. يتم تثبيت الوقفات 2 و 5 على جهة التلامس ، والتي ، عند مستويات السائل المحددة في الخزان ، تدير الروك 4 من جهاز التلامس 8. عند الدوران ، يقوم الروك بإغلاق جهات الاتصال 7 أو 9. على التوالي ، والتي تقوم بتشغيل أو إيقاف تشغيل محرك المضخة. 2.8 مجسات الغشاء
لتحديد مستوى المواد السائبة في المخابئ ، يتم استخدام مستشعرات مستوى الغشاء ، والتي يتم تثبيتها في الفتحة الموجودة في جدار القبو. في نفوسهم ، يعمل الغشاء على جهات الاتصال ، ويغلق أو يفتح دائرة التحكم لتحميل أو تفريغ الأجهزة. توفر المستشعرات الخاصة بمسار وموضع الهيئات العاملة إنشاء إشارات تحكم اعتمادًا على المسافة المقطوعة أو موضع الهيئات العاملة للكائن المتحكم فيه. 2.9 أجهزة الاستشعار بالتلامس الكهربائي
هم مفاتيح الحد ، مفاتيح الحد ، مفاتيح التبديل الصغيرة. ترتبط ارتباطًا حركيًا بآليات العمل ومحرك التحكم ، اعتمادًا على المسار الذي تنتقله آلية العمل. يسمى المفتاح الذي يحد من حد آلية العمل بمفتاح الحد. يمكن لمفاتيح الحد تنسيق تشغيل العديد من محركات الأقراص ، وبدء تشغيلها ، وإيقافها ، وتغيير السرعة اعتمادًا على الموضع الذي تشغله آلية آلة العمل. يعتمد مبدأ تشغيل المستشعرات على حقيقة أنها مثبتة على الأجزاء الثابتة من الهيئات العاملة في موضع معين ، وأن أجسام العمل المتحركة التي تم تثبيت الكامات عليها ، بعد أن وصلت إلى موضع معين ، تعمل على أجهزة الاستشعار ، مما يجعلها تعمل. وفقًا لطبيعة حركة جسم القياس (المتحرك) ، يتم تقسيم المفاتيح إلى مفاتيح ضغط ، عندما يقوم القضيب بحركة مستقيمة (الشكل 7) ، ومفاتيح الرافعة ، عندما تنتقل الحركة من خلال جهاز في شكل رافعة تدور بزاوية معينة (الشكل 8). تسمى المفاتيح التي يعتمد فيها تشغيل جهات الاتصال على سرعة حركة التوقف بمفاتيح أحادية الفعل ، وتلك التي لا يعتمد فيها التبديل على سرعة حركة التوقف تسمى مفاتيح عزم الدوران. يتم إنتاج مفاتيح الدفع بشكل أساسي بحركة واحدة (الشكل 7). يتكون المفتاح من قاعدة 1 ، وساق 4 يستقر على السطح الكروي للجلبة 7 ، وملامسات ثابتة 6 ، وجسر ناقل - ملامسات متحركة 5. من أجل تشغيل أكثر موثوقية ، يتم الضغط على جهات الاتصال المتحركة 5 والملامسات الثابتة 6 بواسطة الزنبرك 2. عند تطبيق قوة ، يتحرك القضيب 4 ويتم تبديل جسور التلامس ، أي افتح جهات الاتصال وقم بتشغيل إجراء الاتصالات. 2.10 أجهزة الاستشعار الكهرومغناطيسية
(محولات الطاقة) تستخدم على نطاق واسع لقياس مختلف كميات فيزيائية. هناك اختلاف في هذه المستشعرات عبارة عن محولات طاقة استقرائية ، تم إنشاؤها على أساس مبدأ تغيير محاثة الملف الكهرومغناطيسي اعتمادًا على مقاومة الدائرة المغناطيسية. يوضح الشكل 9 مخططًا لجهاز استشعار ذو لف واحد حركات خطية. عند تحريك القلب المتحرك 3 بالنسبة إلى اللب الثابت 2 ، تتغير فجوة الهواء ب. هذا يؤدي إلى تغيير في المقاومة المغناطيسية للدائرة ، وبالتالي ، المكون الاستقرائي لمقاومة اللف 1. بين مفاعلة حثياللف وحجم الفجوة الهوائية هناك اعتماد وظيفي إذا أهملنا المقاومة المغناطيسية للصلب. 2.11 مفاتيح حد عدم الاتصال
في دوائر التحكم في المحركات الكهربائية للأدوات والآليات والآلات ، يتم استخدام محولات المسار التي تعمل بدون إجراء ميكانيكي من نقطة التوقف المتحركة. تستخدم على نطاق واسع مفاتيح التبديل من نوع الفتحة غير المتصلة مع مضخمات الترانزستور التي تعمل في وضع المولد. يوضح الشكل 10 أ عرضًا عامًا لنوع المحول VVK-24. تتكون دائرتها المغناطيسية ، الموجودة في السكن 4 ، من النوى الفريت 1 و 2 مع فجوة هوائية بعرض 5.6 مم بينهما. يحتوي Core 1 على الملف الأساسي W ك ولف موجب استجابةدبليو ملاحظة.، في النواة 2 - لف ردود الفعل السلبية W حول. مع. هذه الدائرة المغناطيسية تقضي على تأثير المجالات المغناطيسية الخارجية. يتم توصيل ملفات التغذية الراجعة في سلسلة في اتجاهات متعاكسة. كعنصر تبديل ، يتم استخدام بتلة من الألومنيوم (لوحة) 3 يصل سمكها إلى 3 مم ، والتي يمكن أن تتحرك في الفتحة (في فجوة الهواء) للنظام المغناطيسي للمستشعر. إذا كان الفص خارج القلب ، فإن فرق الجهد الناتج في اللفات W ملاحظة. و حول. مع.، سيكون موجبًا - يتم إغلاق الترانزستور VT1 وتوليد التذبذبات غير المثبطة في الدائرة W ك - لا يحدث C3 (الشكل 10.6). عندما يتم إدخال الفص في فتحة المستشعر ، فإن العلاقة بين الملفات W ك ويضعف (لذلك ، تسمى البتلة أيضًا شاشة) ، يتم تطبيق جهد سلبي على قاعدة الترانزستور VT1 ، ويفتح. في دائرة دبليو ك - يحدث توليد SZ ويظهر تيار متناوب ، مما يحفز EMF في الملف W ملاحظة. في الدائرة الأساسية للترانزستور VT1 حيث يتم الكشف عن المكون المتغير للتيار الأساسي. يفتح الترانزستور ، مما يؤدي إلى تشغيل التتابع K. لتحقيق الاستقرار في عمل الترانزستور ، مع التقلبات في درجة الحرارة والجهد ، يتم استخدام مقسم جهد غير خطي ، والذي يتكون من عنصر خطي R1 ، وثرمستور شبه موصل R2 وصمام ثنائي VD2. خطأ التشغيل 1.1.3 مم ، جهد إمداد مفتاح BVK-24 هو 24 فولت. يتميز المفتاح بالموثوقية العالية وتردد التشغيل الكبير المسموح به والسرعة العالية. العناصر الرئيسيةنوع مفتاح السفر غير التلامسي BSP-11 (الشكل 11) عبارة عن مستشعر محول ومشغل أشباه الموصلات بحالة واحدة مستقرة. في النوى 1 و 2 من النظام المغناطيسي ، توجد ملفات ثانوية معاكسة ولكنها مضمنة W 1و 2. يتم لف الملف الأولي W على كلا القلبين. 3. لف الدائرة المغناطيسية W 2- دبليو 3مغلق بواسطة المحرك المتحرك 3 ، والدائرة المغناطيسية للملفات W 2- دبليو 3مغلق بلوحة مغناطيسية 4 بشكل دائم. مع دائرة لف مفتوحة W 3- دبليو 1يحث تيار اللف الأساسي على EMF E1 متغير في اللف W 1، نصفها عند النقطة A يخلق جهدًا إيجابيًا عندما يكون الجهد عند مجمع الترانزستور VT1 وفي قاعدة الترانزستور VT2 سالبًا. الترانزستور VTI مغلق و VT2 مفتوح. جهد الخرج هو صفر تقريبًا ، لأن الترانزستور VT2 يحول دائرة الخرج. عندما يتحرك المحرك 3 ويغلق دائرة اللف W 2- دبليو 3، لف W 2 سيتم إحداث المتغير EMF E2 ، والذي يوازن EMF E1. في هذه الحالة ، ستختفي الإمكانات الموجبة عند النقطة A ، وسيفتح الترانزستور VTI ، وسيغلق VT2 ، وسيظهر الجهد عند خرج الدائرة. تم تركيب مفتاح السفر اللاتلامسي BSP-11 في علبة بلاستيكية. 2.12 مفاتيح ريد
يتم لحام جهات الاتصال التي يتم التحكم فيها مغناطيسيًا في دورق زجاجي مملوء بالنيتروجين أو غاز خامل ، أي معزول عن بيئة خارجية(مختومة) ، لذلك يتم اختصارها على أنها مفاتيح القصب ، مما يعني "جهات اتصال مختومة". جهات الاتصال 1 (الشكل 12) مصنوعة من سبيكة من الحديد والنيكل. إذا تم إحضار مغناطيس دائم 5 مع القطبين M و B إلى المصباح الزجاجي 3 من مفتاح القصب (الشكل 12 ، ب) ، فإن جهات الاتصال 1 تكون ممغنطة وتنجذب إلى بعضها البعض. عندما يتحرك المغناطيس لمسافة معينة ، ستفتح جهات الاتصال. مرحل ريد الكهرومغناطيسي. إذا بدلاً من المغناطيس الدائم على لمبة زجاجية 3 مفاتيح القصب ، يتم وضع لف تحكم التيار المباشر 4 (الشكل 12 ، أ) ، عند تشغيل المرحل ، سيتدفق التيار عبر الملف ، ويتشكل مجال مغناطيسي يمغنط جهات الاتصال 1. ونتيجة لذلك ، سوف ينجذبون إلى بعضهم البعض وفي نفس الوقت الوقت الذي سيتم فيه إغلاق دائرة التحكم. تتميز مفاتيح تبديل الريشة ومرحلات الريشة بأبعاد صغيرة ، ووزن منخفض ، وسرعة وموثوقية عالية ، ومقاومة الاهتزاز ، واستقرار مقاومة التلامس. 2.13 مستشعرات السرعة
للحصول على معلومات حول وتيرة دوران المحرك الكهربائي ، يتم استخدام مولدات التاكور الثابتة والثابتة. التيار المتناوب، والتي تحول الدوران الميكانيكي للعمود إلى إشارة كهربائية. 2.14 مولدات التيار المستمر
إنها مولدات صغيرة تعمل بالتيار المستمر مع إثارة مستقلة أو إثارة من المغناطيس الدائم. (الشكل 13 ، أ) يتم ترتيبها بنفس طريقة آلات التيار المستمر التقليدية. السمة الرئيسية لمولدات التاكوجين هي اعتماد جهد الخرج U خروج من السرعة الزاويةث: خروج = ك تيراغرام ث يظهر الرسم التخطيطي لمولِّد سرعة التيار المتناوب غير المتزامن في الشكل 13 ، ب. لا يختلف جهاز المولدات الكهربائية هذه عن الجهاز غير المتزامن محرك أحادي الطور. لقياس سرعة الدوران ، يتم توصيل عمود المحرك ميكانيكيًا بعمود التاكوجينور عن طريق ناقل حركة أو مدمج في الآلات. 2.15 مرحل التحكم في السرعة الكهروميكانيكية
يستخدم مرحل التحكم في السرعة (RSC) كمستشعر سرعة وهو مصمم للعمل في دوائر فرملة المحرك الكهربائي لفصل المحرك عن الشبكة بعد أن تنخفض السرعة إلى الصفر. يعمل التتابع على المبدأ المحرك التعريفي. المغناطيس الدائم 3 من المستشعر (الشكل 14) متصل بعمود المحرك ، ويجب التحكم في سرعته الدورانية ، من خلال الأسطوانة 4. يتم وضع المغناطيس الدائم داخل أسطوانة الألومنيوم 2 ، والتي تحتوي على ملف في شكل قفص السنجاب. عندما يدور دوار المحرك وبالتالي المغناطيس 3 ، حتى عند السرعات المنخفضة ، يبدأ عزم الدوران في العمل على الأسطوانة 2 ، التي يدور تحت تأثيرها ويوفر ، بمساعدة المحطة 8 ، تبديل ملامسات التوصيل 10. عندما سرعة المحرك قريبة من الصفر ، وتتحرك الأسطوانة إلى الموضع الأوسط ، ويعود نظام الاتصال إلى حالته الأصلية. 2.16 مجسات القاعة
تعتمد مستشعرات القاعة على تأثير هول - وهو تأثير كهرومغناطيسي يعتمد على انحراف الإلكترونات المتحركة في مجال مغناطيسي. في المجال المغناطيسي ، تتأثر الإلكترونات المتحركة بقوة يعمل ناقلها بشكل عمودي على اتجاه كل من المكونات المغناطيسية والكهربائية للمجال. إذا قمت بإدخال لوحة أشباه الموصلات (على سبيل المثال ، من زرنيخيد الإنديوم أو أنتيمونيد الإنديوم) في مجال مغناطيسي مع الحث B (الشكل 15 ، أ) ، والذي يتدفق من خلاله كهرباء، ثم ينشأ فرق جهد على الجانبين المتعامدين مع اتجاه التيار. يتناسب جهد القاعة (Hall EMF) مع الحث الحالي والمغناطيسي. يتكون المستشعر من مغناطيس دائم 2 ولوحة أشباه الموصلات 1 (الشكل 15 ، ب) ودائرة متكاملة. توجد فجوة بين اللوحة والمغناطيس. توجد شاشة فولاذية 3 في فجوة المستشعر ، وعندما لا يكون هناك شاشة 3 في الفجوة ، يعمل مجال مغناطيسي على لوحة أشباه الموصلات 1 ويتم إزالة فرق الجهد منها. إذا كانت هناك شاشة في الفجوة ، فإن خطوط القوة المغناطيسية تغلق من خلال الشاشة ولا تعمل على اللوحة. في هذه الحالة ، لا يوجد فرق محتمل عبر اللوحة. 2.17 مستشعرات ضوئية
في الدوائر الكهربائية ، تُستخدم على نطاق واسع مستشعرات الصور ذات التثبيت المنفصل للباعث 1 والمستقبل 2 (الشكل 16 ، أ) أو التركيب المشترك للباعث 1 والمستقبل 2 في مبيت واحد (الشكل 16 ، ب) ، مما يؤدي إلى تحويل الطاقة الضوئية في إشارة كهربائية. يتم تشغيل مستشعر الصور عندما يعبر كائن ما شعاع الضوء. تُستخدم أجهزة الاستشعار في دوائر الحماية التي توفر إيقاف تشغيل التثبيت عند دخوله منطقة الخطر أفراد الخدمة، لحساب الأجزاء ، والتحقق من سلامة أداة القطع ، إلخ. يتم تطوير الإطارات الضوئية على أساس الخلايا الضوئية وتستخدم للتحكم في الإضاءة الخارجية للشوارع والميادين وأراضي الشركات. تتابع الوقت. يمكن استخدام مرحلات الوقت ذات التصميمات المختلفة كأجهزة استشعار للوقت. 2.18 مفتاح الوقت الكهرومغناطيسي
يتكون مرحل التيار المستمر من جزء ثابت من الدائرة المغناطيسية 2 (الشكل 17) وجزء متحرك من النظام المغناطيسي (المحرك 6). يتم تثبيت ملف 1 على الجزء الثابت من الدائرة المغناطيسية ، ويحتوي المرحل على ملامسات ثابتة 8 و 9 متحركة ، مثبتة على الجزء المتحرك. يتم تشغيل التتابع ، مثل مرحل كهرومغناطيسي ، دون تأخير زمني. عندما يتم تطبيق الجهد على ملف الترحيل 1 ، ينجذب المحرك 6 إلى النواة 2. يتم توفير التأخير الزمني عن طريق إبطاء عودة المحرك إلى موضعه الأصلي عند إيقاف الجهد عن الملف. يتم توفير التباطؤ بواسطة الغلاف النحاسي 3 ، مما يؤدي إلى تأخير الوقت. ينتج التدفق المغناطيسي المتساقط في الغلاف ، وفقًا لقانون لينز ، EMF والتيار الموجه بطريقة تمنع التدفق الناتج عن الغلاف حدوث انخفاض في التدفق المغناطيسي في الدائرة المغناطيسية. يؤدي الانخفاض البطيء في التدفق إلى تأخير عند تحرير المحرك 6. وجود غلاف نحاسي يبطئ انخفاض التدفق المغناطيسي ، أي يتم تعليق المحرك لبعض الوقت على قلب الدائرة المغناطيسية ، ثم ينحرف ، وبالتالي ، يتم تبديل جهات اتصال الترحيل مع تأخير زمني. يتم تنظيم التأخير الزمني بخطوات من خلال عدد أو حجم الأكمام المركبة على الدائرة المغناطيسية ، وكذلك أبعاد الحشية غير المغناطيسية 7 بسماكة معينة ، مثبتة على المحرك 6 (تقليل سمك الحشية يسبب زيادة في التعرض للترحيل والعكس صحيح). قدمت و تعديل سلسعن طريق تغيير شد الزنبرك 4 باستخدام الصمولة 5. كلما قل ضغط الزنبرك ، زاد التأخير الزمني والعكس صحيح. تتوفر عدة أنواع من أجهزة ضبط الوقت الكهرومغناطيسية. مرحل REV 811. يوفر REV 818 تأخيرًا زمنيًا قدره 0.25.5.5 ثانية. إنها مصنوعة من ملفات مصممة لجهد التيار المستمر 12 ، 24 ، 48 ، 110 ، 220 فولت. 2.19 مفتاح الوقت الهوائي
وهو يتألف من مغناطيس كهربائي ، ومثبط هوائي ومحول ميكرو. عندما يتم تطبيق الجهد على الملف 3 ، يتم سحب المحرك - المغناطيس الكهربائي 4 ، الذي يتحرك على طول الموجهين 2 ، في الملف ويطلق السيقان 5 المرتبطة بالحجاب الحاجز 10. يتواصل التجويف السفلي 7 للحجاب الحاجز بحرية مع الغلاف الجوي ، والتجويف العلوي 11 من خلال ثقب قابل للتعديل (دواسة الوقود 14 وصمام العادم 8). فيما يتعلق بهذا ، تعتمد سرعة حركة الساق على المقطع العرضي للخانق ، حيث يدخل الهواء من خلاله من غرفة الهواء 12 (من خلال الفتحة 14) إلى التجويف العلوي للحجاب الحاجز. يتم تنظيم قسم الخانق عن طريق إبرة 13 وجوز 15 ، وكلما زاد قسم الخانق ، كان تأخير وقت الترحيل أقصر. يحدث تبديل جهات الاتصال في الوقت الذي يتم فيه خفض الساق إلى أدنى وضع ويضغط الذراع 17 على زر التبديل 16. اكتب RVP 72 (الشكل 18) 2.20 مرحلات التوقيت الإلكترونية
في المخططات تستخدم هذه المرحلات عناصر أشباه الموصلات (الترانزستورات). يتم تحديد التأخير الزمني للترحيل بوقت شحن أو تفريغ المكثفات. في الموضع الأولي ، يتم إغلاق جهة الاتصال K ، وسيتم شحن المكثف C بالقطبية الموضحة في الشكل. 19. يتم إعطاء أمر بدء العد التنازلي عند فتح جهة اتصال التحكم K. بعد ذلك ، يبدأ المكثف C في التفريغ من خلال المقاوم R2 ، تقاطع قاعدة الباعث للترانزستور VT2 ذي الجهد السالب. سيتم فتح الترانزستور ، وسوف يتدفق التيار عبر لف مرحل KV ، وسيعمل ويتبادل جهات الاتصال. سينتهي العد التنازلي. يتم تحديد التأخير الزمني للمرحل من خلال وقت تفريغ المكثف C ، والذي يعتمد على قيمة سعته ومقاومة المقاوم R2. من خلال ضبط هذه القيم ، يمكنك ضبط التأخير الزمني المطلوب للترحيل. يتم إنتاج مرحلات الوقت الإلكترونية من سلسلة VL46 ، VL56 ، والتي توفر تأخيرًا زمنيًا قدره 0.1.10 دقيقة. تستخدم مرحلات التيار والجهد كمستشعرات للتيار والجهد. ترتبط ملفاتهم مباشرة بدائرة جهاز الاستقبال الكهربائي المتحكم فيه (المحرك). في بعض الدوائر ، ترتبط المرحلات بمحولات التيار والجهد ، مما يجعل من الممكن فصل دوائر التحكم عن دوائر الطاقة. عندما يصل التيار إلى مستوى الرحلة أو الإطلاق الخاص بالمرحل ، يحدث التبديل المقابل لجهات الاتصال في دائرة التحكم في المحرك. تقوم المرحلات الحالية بتنفيذ الحد الأدنى والحد الأقصى من الحماية الحالية للمحركات الكهربائية وأنظمة إمداد الطاقة المؤسسات الصناعية. تستخدم مرحلات الجهد كمرحلات منخفضة الجهد. عندما ينخفض جهد التيار الكهربائي بنسبة 50.60٪ من القيمة الاسمية أو عندما يختفي تمامًا ، ينطفئ التتابع ويقطع مصدر الطاقة عن نظام التحكم بملامساته. 4. الأدب
قواعد تركيب التركيبات الكهربائية. - م: Glavgosenergonadzor ، 1998. تشينوخين أ. جهاز كهربائي. - الطبعة الثالثة ، المنقحة. واكثر. - م: Energoatomizdat ، 1988. بيتزورين أ. المعدات الكهربائية وإمدادات الطاقة لصناعة الأخشاب وشركات النجارة. - الطبعة الثانية ، المنقحة. واكثر. - م: ليسن. حفلة موسيقية ، 1987. شيخين إيه ، بيلوسوف إن إم ، بوخلياكوف يو. الخ الهندسة الكهربائية / تحت إشراف A.Ya. شيخين. - م: تخرج من المدرسه, 1988. Rozhkova L.D. ، Kozulin V.S. المعدات الكهربائية لمحطات المحطات الفرعية. الطبعة الثالثة ، المنقحة. واكثر. - م: Energoatomizdat ، 1987. Sarimov R.A. كتيب كهربائي. - م: KuBK - أ ، 1997. Moskalenko V.V. محرك كهربائي. - م: المدرسة العليا 1991. أتابيكوف ف. إصلاح المعدات الكهربائية للمنشآت الصناعية. - الطبعة الرابعة ، المنقحة. واكثر. - م: المدرسة العليا 1979. ويرنر في. مصلح كهربائي. - الطبعة السابعة ، المنقحة. واكثر. - م: المدرسة العليا 1987. Aleksandrov KK، Kuzmina E.G. الرسومات والرسوم البيانية الكهربائية. - م: Energoatomizdat ، 1990. Usatenko ST ، Kochenyuk T.K. ، Terekhova M.V. أداء الدوائر الكهربائيةوفقًا لـ ESKD. - م: دار المواصفات والمقاييس 1989. طلب
تين. 3. مخطط مقياس الحرارة المانومترية: ربيع مانومتري 2
- سهم؛ 3
- المحور 4
- رباط؛ 5
- شعري 6
- بالون حراري. الشكل 4. مخطط مقياس ضغط التلامس الكهربائي: سهم؛ 2
- مقياس؛ 3
- المشابك الطرفية 4
- جهات الاتصال المنقولة. 1
- يطفو؛ 2,5
- توقف 3
- الكتلة؛ 4
- الكرسي الهزاز 6
- البضائع 7
- اتصل؛ 8
- جهاز الاتصال ؛ 9
- اتصل؛ 10
- خزان. مجسات قياس سرعة الدوران من ناحية أخرى ، تجعل كل من السرعة والتسارع ، من ناحية أخرى ، من الممكن تحديد السرعة من خلال معالجة إشارات المستشعر لكل من هاتين الكميتين.
جهاز. مبدأ التشغيل. عناصر جهاز المولد هي.
الاختلافات الرئيسية في المستشعر الكهرومغناطيسي
- المستشعر الكهرومغناطيسي غير حساس لسمك طبقة خليط تشكيل الخبث التي تغطي سطح المعدن المنصهر في قالب CCM ؛
- يتجاوز عرض النطاق الترددي لجهاز الاستشعار الكهرومغناطيسي بشكل كبير المعلمة المماثلة لمستشعر النظائر المشعة ؛
- مستوى الضوضاء الداخلية لمستشعر النظائر المشعة مرتفع نسبيًا. الانحراف المعياري حوالي 1.5 مم. يمكن رؤية ضوضاء المستشعر بوضوح عندما يكون القالب فارغًا قبل الصب. لا يمكن لنظام التثبيت بشكل أساسي توفير خطأ استقرار أقل من مستوى الضوضاء الداخلي للمستشعر.
إجراء الاختبار
تم ضبط الخصائص المترولوجية الرئيسية لجهاز الاستشعار الكهرومغناطيسي (عامل التحويل ومستوى المعدن في القالب ، حيث يُعتبر ممتلئًا بنسبة 100٪) ، بما يعادل المؤشرات المقابلة لجهاز استشعار النظائر. تم تعديل المستشعر الكهرومغناطيسي بإخراج تناظري في شكل تيار 4-20 مللي أمبير. من خلال هذا الإخراج ، تم توصيل المستشعر الكهرومغناطيسي بنظام تثبيت مستوى المعدن بدلاً من مستشعر النظائر المشعة. أثناء عملية الصب ، كان من الممكن تبديل المستشعرات المستخدمة للتحكم في مستوى المعدن في القالب. في جميع أوضاع تشغيل نظام تثبيت المستوى ، تم تسجيل قراءات كلا المستشعرين بشكل متزامن بواسطة نظام قياس رقمي عالي السرعة. تم تخزين بيانات القياس في شكل القيم المطلقة لمستوى المعدن ، والتي تم قياسها من القطع العلوي لألواح نحاسية القالب ، معبراً عنها بالمليمترات ، في الأرشيف. تم إجراء المعالجة الإحصائية لجميع نتائج القياس بشكل موحد. للمعالجة ، تم استخدام جداول بيانات EXCEL ، حيث تم استيراد البيانات من الأرشيفات التي تم الحصول عليها أثناء عملية الصب. بالنسبة لأجزاء السجلات المحددة ، تم حساب الانحراف المعياري.
النتائج
23 يناير 2003 تم إجراء الاختبارات أثناء صب الفولاذ المطلي بالهندسة المعمارية. عمل نظام تثبيت مستوى المعدن في البداية مع مستشعر النظائر المشعة ، وتم توصيل مستشعر المستوى الكهرومغناطيسي في نهاية الصب. أفضل نتيجةتم تحقيقه عند العمل باستخدام جهاز استشعار كهرومغناطيسي. للقيام بذلك ، كان من الضروري تقليل (أربع مرات مقارنة بمستشعر النظائر المشعة) ثابت الوقت لمرشح التمرير المنخفض عند خرج المرشح الكهرومغناطيسي. يظهر أدناه جزء من السجل الأرشيفي لنهاية الصب. يتم عرض إشارة مستشعر النظائر على شكل خط أسود ، ويتم عرض إشارة المستشعر الكهرومغناطيسي كخط رمادي.
الانحراف المعياري لمستوى المعدن في القالب ، المقاس بواسطة مستشعر المستوى الكهرومغناطيسي ، في الفترة الزمنية المحددة أقل من 1 مم. معلمة إشارة مماثلة لمستشعر النظائر المشعة في نفس الفاصل الزمني تتجاوز قليلاً 2 مم. في الجزء المعروض ، تكون لحظات توريد خليط تشكيل الخبث إلى القالب واضحة للعيان. بعد توفير خليط تكوين الخبث ، تزداد إشارة خرج جهاز استشعار النظائر بشكل حاد ثم تنخفض ببطء عند استهلاكها.
يوضح الشكل التالي مقطعًا مدته 20 ثانية من التنفيذ. تظهر إشارة مستشعر Berthold باللون الأسود ، وتظهر إشارة مستشعر TECHNOAP (TA) باللون الرمادي. في ذلك الوقت ، تم التحكم في المستوى من مستشعر TECHNOAP.
يتعلق الاختراع بتكنولوجيا القياس ويمكن استخدامه لقياس المسار والتحكم الآلي والتحكم في حركة المرور. الغرض من الاختراع هو تحسين دقة مستشعر الإزاحة الكهرومغناطيسية ، والذي يحتوي على قلبين متقابلان بقضبانهما ومثبتان بفجوة هوائية أحدهما متعلق بالآخر ، بالإضافة إلى ملفات موضوعة عليهما ، متصلة في سلسلة - بالنسبة الى. يوجد أيضًا مغناطيس دائم ذو مقطع مستطيل ، متصل بين طرفي القضبان المتطرفة لكلا القلبين. يتم فصل زوج آخر من القضبان المتطرفة لكلا القلبين بفجوات هوائية من جسم الاختبار المتحرك ، والذي يتم تصنيعه مسننًا ، على سبيل المثال ، في شكل ترس مغناطيسي مغناطيسي. القيمة القصوى لهذه الفجوة أقل من الفجوة بين القضبان الوسطى لكلا النوى. 2 w.p. f-ly ، 2 مريض.
يتعلق الاختراع بتكنولوجيا القياس ويمكن استخدامه لقياس المسار والتحكم الآلي والتحكم في حركة المرور.
يُعرف جهاز قياس الإزاحة (1) ، ويتألف من عجلة ذات قضيب مغناطيسي موضوعة عليها مع مقطع عرضي مستطيل ، ومحول طاقة قياس مصنوع من n أزواج من الملفات المتصلة المضادة المتوازية مع نوى مغناطيسية حديدية ، وملفات قياس وتعويض موضوعة على قوس ثابت مع خطوة متساوية على طول أقواس الدوائر المقابلة.
عيب جهاز قياس الإزاحة المعروف هو تعقيد تصنيع عجلة خاصة مع مجموعة من مغناطيسات القضبان وقوس ثابت مع مجموعة من أزواج المحاثات ، مما يعقد بشكل كبير تصميم هذا الجهاز.
أقرب حل تقني هو مستشعر إزاحة المحول التفاضلي الذي يحتوي على قلبين على شكل حرف W يواجهان بعضهما البعض بقضبانهما ، وملف أولي يوضع على القضيب الأوسط لأحدهما وقسمان من الملف الثانوي متصلان في سلسلة مضادة وحديد التسليح وضعت في الفجوة بين النوى ، على شكل عدة لوحات مغناطيسية حديدية (2).
عيب هذا التصميم هو الحاجة إلى المحرك المتحرك الخاص ، حيث يتم ترتيب الصفائح المغناطيسية بطريقة خاصة ، بالإضافة إلى الحاجة إلى تشغيل ملف الإثارة ، مما يؤدي ، نتيجة لذلك ، إلى تعقيد التصميم ، لأنه يتطلب عدد كبيرالتفاصيل ودقة قياس منخفضة.
الهدف من الاختراع هو تبسيط التصميم وتوفير التنوع وتحسين الدقة.
يتم تحقيق هذا الهدف من خلال حقيقة أن مستشعر الإزاحة الكهرومغناطيسية يحتوي على قلبين متقابلان مع قضبان مثبتة مع فجوة هوائية بالنسبة لبعضهما البعض ، مع وضع اللفات عليهما ، متصلان في سلسلة ، نوىهما ، وفقًا للاختراع ، مصنوعة على شكل حرف F ومجهزة بمغناطيس دائم مقطع مستطيل ، متصل بنهايات القضبان المتطرفة وموجه لها بنفس الأقطاب ، ويتم وضع اللفات على التوالي على أقطاب كلا النوى ومتصلة ببعضها البعض وفقًا إلى سلسلة ، ويتم تثبيت أقطاب النوى بفجوة هوائية بالنسبة لعنصر القيادة المتحرك للجهاز المتحكم فيه ، على سبيل المثال ، ترس مغناطيسي أو رف مسنن ، بينما أقصى فجوة بين أقطاب النوى والتجويف من الترس أقل من الفجوة التي شكلتها القضبان الوسطى للنوى. يوضح التحليل المقارن للحل المقترح مع النموذج الأولي أن المستشعر الكهرومغناطيسي المقترح يختلف عن المستشعر المعروف في أن النوى مصنوعة على شكل حرف F ومجهزة بمغناطيسات دائمة من قسم مستطيل متصل بنهايات القضبان المتطرفة وموجهة إليها مع نفس الأقطاب ، ويتم وضع اللفات على التوالي على أقطاب كلا النوى وترتبط ببعضها البعض بطريقة متسقة ، حيث يتم تثبيت أقطاب النوى بفجوة هوائية بالنسبة لعنصر القيادة المتحرك للجهاز المتحكم فيه ، على سبيل المثال ، ترس مغناطيسي مغناطيسي أو رف مسنن ، في حين أن الفجوة القصوى بين أقطاب النوى وتجويف الترس أقل من الفجوة التي تشكلها القضبان الوسطى للقلب. وبالتالي ، فإن المستشعر الكهرومغناطيسي المطالب به يفي بمعيار "الجدة". أظهر تحليل الحلول التقنية المعروفة في مجال تقنية القياس أن بعض الميزات التي تم إدخالها في الحل المطالب به ، على سبيل المثال ، قلبان يواجهان بعضهما البعض بقضبانهما ويتم تثبيتهما بالنسبة لبعضهما البعض مع وجود فجوة هوائية ، مع وضع اللفات على لهم ، متصلة في سلسلة ، معروفة. ومع ذلك ، فإن استخدامها في هذه المستشعرات بالاقتران مع ميزات أخرى لا يوفر لأجهزة الاستشعار هذه الخصائص التي تظهرها مع ميزات إضافية في الحل المقترح ، وهي: انخفاض كبير في خطوة أخذ العينات إلى المسافة بين الأسنان المجاورة معدات أو رف مغناطيسي ، ونتيجة لذلك ، تحسين الدقة وتبسيط التصميم وتوفير التنوع. في الواقع ، يمكن أن يعمل المستشعر المبتكر (عداد الأسنان) مع أي ترس مغناطيسي أو رف مغناطيسي ، والذي يكون عادةً عنصر تصميم لمحرك الجهاز المتحكم فيه ، وليس عنصرًا متحركًا خاصًا في المستشعر ، مما يضمن تعدد استخداماته. وبالتالي ، فإن هذه المجموعة من الميزات تمنح المستشعر الكهرومغناطيسي خصائص جديدة ، مما يسمح لنا باستنتاج أن الحل المقترح يفي بمعيار "الاختلافات المهمة".
يتم توضيح جوهر الاختراع من خلال الرسم ، حيث يوضح الشكل 1 منظرًا عامًا لجهاز الاستشعار ؛ الشكل 2 هو منظر علوي (اللفات 5 و 7 غير معروضة).
يتكون المستشعر الكهرومغناطيسي من مغناطيسين دائمين 1 و 2 مثبتين في نهايات القضبان المتطرفة من نواة على شكل حرف F 3 و 4 متقابلان لبعضهما البعض. توجد اللفات 5 و 7 على القطبين A و B من النوى 3 و 4 ، متصلة حسب السلسلة. تشكل القضبان الوسطى لكلا النوى فجوة. تتشكل فجوة العمل المتغيرة بين القطبين A و B وأسنان الترس المغناطيسي 6 ، وهو عنصر تصميم لمحرك الجهاز المتحكم فيه.
يعمل المستشعر الكهرومغناطيسي على النحو التالي. عندما يمر القطبان A و B عبر تجويف الترس 6 ، يتم إغلاق التدفق المغناطيسي بأقل مقاومة من خلال الفجوة. التدفق F 1 ضئيل. مع مزيد من الحركة للعتاد 6 ، تقل الفجوة بين كل عمود والأسنان القادمة ، ويزداد التدفق المغناطيسي Ф 1 الذي يخترق اللفات 5 و 7 ، وعندما يصل معدل الزيادة في التدفق إلى قيمته القصوى ، فإن EMF عند المطرافين C و D يصبح أيضًا حدًا أقصى ، ناقصًا عند الطرف D وزائدًا على الطرف C. فوق قمة السن ، يكون معدل الزيادة في التدفق صفرًا ، ويكون التدفق Ф 1 أقصى ويكون EMF صفرًا. عند اجتياز الجزء العلوي من السن ، تبدأ الفجوة التي تشكلها أقطاب النوى وتجويف الترس في الزيادة ، ويقل التدفق المغناطيسي F 1 ، وعندما يصبح معدل الانخفاض في التدفق F 1 بحد أقصى ، فإن EMF يصل أيضًا إلى قيمته القصوى ، ولكن سيتم عكس القطبية ، ناقصًا على الطرف C ، بالإضافة إلى الطرف D. هي أيضا صفر. في المستقبل ، تتكرر الدورة بأكملها ، أي عندما يكون التدفق المغناطيسي F 1 في فجوة العمل بحد أقصى ، يكون التدفق F o في الفجوة ضئيلًا و ، على العكس من ذلك ، عندما يكون التدفق المغناطيسي Ф 1 في فجوة العمل في حده الأدنى ، يكون التدفق Ф o في الفجوة الحد الأقصى. يتغير التدفق Ф الناتج عن النظام المغناطيسي قليلاً.
وهكذا ، عندما يمر الترس 6 عبر القطبين A و B للمستشعر ، يتغير التدفق المغناطيسي 1 من الحد الأقصى (في الحالة التي تكون فيها الفجوة ضئيلة) إلى الحد الأدنى (عندما تكون الأقطاب فوق التجويف والفجوة هو الحد الأقصى). يحفز التدفق المغناطيسي المتغير Ф 1 في اللفات 5 و 7 القوة الدافعة الكهربائيةالكهرومغناطيسي ، الذي يتم تلخيصه في المحطتين C و D ، لأن اللفات 5 و 7 متصلتان في سلسلة. إجمالي EMF ، عندما يزداد التدفق ، يمر بحد أقصى علامة واحدة ، وعندما ينخفض التدفق ، يمر الحد الأقصى من علامة أخرى. نتيجة لذلك ، يحدث EMF متغير في المحطات C و D بتردد يساوي عدد الأسنان التي تمر عبر القطبين A و B لكل وحدة زمنية F = n / t. يتم تحقيق أقصى تأثير عندما تكون الفجوة () أقل من الفجوة القصوى بين القطبين A و B وتجويف الترس 6. شكل اللوحين 3 و 4 ، بالإضافة إلى وجود فجوة () تكونت بواسطة القضبان الوسطى للنواة ، يحمي النظام المغناطيسي M من إزالة المغناطيسية عندما يتوقف الترس 6 مجوفًا مقابل القطبين A و B ، وكذلك عند تخزين المستشعر بشكل منفصل عن النظام المتحرك.
1. مستشعر الإزاحة الكهرومغناطيسية الذي يحتوي على قلبين مغناطيسيين مع قضبان متقابلة ، يتم فصل طرفيهما عن بعضهما البعض بفجوات هوائية ، وملفان موضوعان على النوى ، يتميزان بذلك ، من أجل زيادة الدقة ، فهو مجهز بـ مغناطيس دائم ذو مقطع عرضي مستطيل ، مثبت في الفجوة بين طرفي القضيبين المتطرفين لكلا النوى ، والملفات مترابطة وفقًا لبعضها البعض في سلسلة وتوضع على أقسام متوازية من هذه النوى ، والتي تم تصميمها للتفاعل مع نهاياتها مع كائن الاختبار المغناطيسي.
2. جهاز الاستشعار وفقًا لعنصر الحماية 1 ، يتميز بأن نهايات الأقسام المتوازية من النوى مصممة بحيث يتم تركيبها مع وجود فجوة تتعلق بجسم الاختبار الذي يحتوي على سطح خشن.
3. جهاز الاستشعار وفقًا للمطالبات 1 و 2 ، يتميز بأن الفجوة القصوى بين نهايات المقاطع المتوازية من النوى وكائن الاختبار تتجاوز الفجوة بين القضبان الوسطى لكلا النوى.
براءات الاختراع المماثلة:
يتعلق الاختراع بتقنية القياس ويهدف إلى تحسين دقة مقياس المسافة السعوي إلى سطح موصل ، والذي يحتوي على مستشعر سعوي ثلاثي إلكتروني واحد مدرج في ذراعين متجاورين لجسر قياس المحولات مع ذراعين مقترنين بالحث.