電磁センサーの動作原理。 電磁センサーによる追跡システム

ページ1


電磁センサーには、次の利点があります。設計のシンプルさと低コスト、機械的強度、スライド接点なしで出力信号を取得できることによる高い信頼性、50 Hz の周波数で産業用ネットワークから電力を供給する機能、十分に高い出力信号電力を得るために、小さい範囲 (mm の分数) と大きい範囲 (メートル) の両方で動作する能力。

電磁センサーは、エッジを使用せずに突合せ継手を溶接する際に、継手の位置を決定するために最も広く使用されています。

電磁センサーは、380 V の電圧用の PM-O タイプの磁気スターターからのコイルです。 コイルの破損を防ぐために、2 本の柔軟なリードを残してエポキシでコーティングされています。 電磁センサーは、クランプで溶接機の下部トランクに固定され、機械本体の上部カバーに取り付けられているインジケーター装置にワイヤーで接続されています。

電磁センサーは図のようになっています。

シンプルな誘導センサー。

電磁センサー (誘導、変圧器、誘導、磁気弾性) は、自動化システムで広く使用されています。

電磁センサーの等価回路。 a - スロットル誘導センサー。 b - 差動トランスセンサー。 s - 差動誘導センサー。

電磁ピックアップはシンプルで堅牢な設計で、アンプなしで、または非常に単純な増幅回路で動作できる場合があります。 多くの シンプルなデザイン産業用 AC 電圧 (50 または 400 Hz など) から直接動作し、より多くの電力と信号電力を提供できます。 より高い電源周波数 (5 または 50 kHz など) 用のセンサーは、通常、次のように意図されています。 追加のデバイス多くの機械的量を測定するための複雑な実験室システム。

電磁センサーは、パラメーターの変更の結果として、接合部または製品の表面に関する情報を受け取ります 磁場センサー自体によって生成されます。

電磁センサーは、アンテナを使用して電磁 PD 信号を登録します。 この方法は、PD を登録するための最も早くて最も便利な方法の 1 つです。 オブジェクトに接続せずにリモート測定を提供します。 近年では、数百メガヘルツから数ギガヘルツの周波数範囲を使用するように移行しています。 この周波数範囲では、干渉のレベルがはるかに低く、数十センチメートルの精度で信号源の位置を特定できる高度な指向性を持つアンテナを使用できます。 これらのセンサーは、機器の外側部分 (ブッシングや絶縁体など) の欠陥に最も敏感であり、金属タンクの内部にある欠陥からの信号は大幅に減衰します。

永久磁石を備えた電磁センサー (タコメーター - 周波数メーター) は、摩擦部分がなく、作業にほとんどエネルギーを消費しないため、動作の信頼性が最も高くなります。

電磁センサーは、純粋な導電性液体と、非導電性のものを含む固体含有物を含むスラリーの懸濁液の両方の流れを制御するために使用されます。

電磁センサーは、電磁回路のパラメーターを変更することによって動きを電気信号に変換するように設計されています。 これらの変化は、例えば、コアが移動するときのセンサの磁気回路の磁気抵抗 RM の増加または減少からなる場合があります。 動くのがコアではなく巻線である場合、巻線の鎖交磁束が変化します。 このような動きの結果として、巻線のインダクタンス L または励磁巻線との相互インダクタンス M が変化します。 したがって、技術文献では、電磁センサーはしばしば誘導性と呼ばれます。

1.はじめに

2.1 熱センサー

2.4 サーミスタ

2.5 圧力センサー

2.6 レベルセンサー

2.7 フロートセンサー

2.8 膜センサー

2.12 リードスイッチ

2.13 速度センサー

2.16 ホールセンサー

2.17 光センサー

4.文学

応用

1.はじめに

電気および技術機器の動作中に、この場合に発生するプロセスを制御する必要があります。このためには、速度、電流、トルク、EMF、温度、圧力の状態と現在の値に関する情報が必要です。タンク内の液面、位置、照度など この情報を電気信号の形で提供するデバイスは、トランスデューサまたはセンサーと呼ばれます。

センサーからの信号は、指定された信号とともに比較デバイスに供給され、差信号はアンプに供給されます。 これ 増幅信号規制(管理)対象の状態を変更する執行機関に作用します。

センサーは、次の基準に従って分類されます。 電気量と非電気量を電気センサーに変換する原理によれば、それらは熱、圧力、レベル、経路、電磁気、ホールセンサー、光センサーに分類されます。 設計上-接触および非接触; 電流の性質と電圧の大きさによって; 出力執行機関の流れによって; の上 設計上の特徴および保護の程度。

出力信号のタイプに応じて、センサーはジェネレーターとパラメトリックに分けられます。 測定された物理パラメータの影響下にある発電機センサーは、 電気エネルギー. 測定値の影響下にあるパラメトリック センサーは、電気的パラメーター (抵抗、キャパシタンス、インダクタンス、位相シフトなど) を変更します。

温度計熱電センサー

2. センサーの装置と動作原理

2.1 熱センサー

熱センサーの動作原理は、熱プロセス(加熱、冷却、熱交換)の使用に基づいています。 温度を測定するには、EMFなどの中間値に変換します。 電気抵抗と他の量。 温度を測定する既存のすべての方法の中で、熱電法が最も広く使用されています。

熱電現象は、2本のワイヤAとBを接続すると(図1)、 異なる材料(熱電対) 接続点 T と自由端 T0 の点の間に温度差を作成すると、温度関数の差に比例して EMF が発生します。

E(T 1、T 0) = f(T 1) - f(T 0)

熱起電力の値は、熱電対の材料に依存し、100 あたり数分の 1 から数百ミリボルトの範囲です。 0から。

熱電温度センサーとともに、抵抗温度計と呼ばれる熱抵抗センサーが使用されます。

2.2 抵抗熱電対

抵抗熱電対は、物体から離れた物体の温度に関する信号を指示装置に送信するために使用されます。 リモート温度測定用。

彼らの仕事の原則は、変化する材料の特性に基づいています 抵抗率温度が変化したとき(図2)。 熱変換器の検出素子 1 は、フレームに巻かれたワイヤで構成されています。 ワイヤの材質に応じて、銅 (TCM) と白金 (TCP) の抵抗熱電対があります。

検出素子枠のサイズは60.100mmです。 保護金具本体の先端に付いています。 もう一方の端には、センシング エレメントからのワイヤ用の 5 つのクランプがあります。 本体には、技術機器に固定するためのフィッティングがあります。

熱変換器は、フィッティングから感応素子が配置されているフレームまでの距離によって、取り付け長さが異なります。 この長さは、80 から 3150 mm までさまざまです。 サーマルコンバーターの測定温度の限界は 200.600°C です。

リモート温度測定には、熱電変換​​器 (熱電対) が使用されます。 それらの動作原理は、接合部と自由端が異なる温度にある場合、異なる金属のワイヤのはんだ付けされた2つの端から得られるEMFの使用に基づいています。

熱電変換器は、使用される合金に応じて指定されます。 クロメルアルメル(TXA); プラチナロジウムプラチナ(TPP); プラチナ-ロジウム (30% ロジウム) - プラチナ-ロジウム (6% ロジウム) (TPR)。 熱電変換器は、抵抗熱電対と同じように配置されます。 取り付け部分の長さは 10 m に達し、測定温度の限界は 60 ~ 1800 °C です。 熱電変換器の使用の特徴は、接合部の低温端の温度を補償する必要があることです。 周囲温度に等しいコールドエンドの温度が変化し、測定された媒体の温度が変化しない場合、熱EMF値も変化します。 デバイスの読み取り値の不変性は、熱起電力を感知するデバイスの設置場所での温度の影響の電気的補償により達成されます。 これを行うには、熱電変換​​器を特別な補償ワイヤで二次デバイスに接続します (表 1)。

表1

熱電導線の特徴

ワイヤ指定コア絶縁体の色ワイヤ材料熱電対のタイプポジティブ ネガティブMRレッド ブラウン銅コンスタンタンTHAPレッド グリーン銅合金 TTPPPKhKパープル イエロークロメルコペルTKhK

2.3 圧力計

これらの機器は、リモート温度測定に使用されます。 それらの動作原理は、一定の体積での液体または気体の温度と圧力の間の関係の存在に基づいています。

この装置は、キャピラリー5によって接続されたサーモシリンダー6と、二次装置である圧力計で構成されています(図3)。 圧力計のキャピラリーは管状のバネに接続されており、圧力計システム内の液体または気体の圧力に応じてねじれたり巻き戻したりします。これは、バルブが配置されている測定媒体の温度に依存します。 スプリングは圧力計機構に作用し、指示および調整装置(ポインター、レコーダー、接点)に影響を与えます。

マノメトリック温度計は、気体、液体、結露、自己記録、信号、および表示です。 指示温度計には以下が含まれます ガスタイプ TKL-100。 測定限界 さまざまな種類デバイスは 50.600 ° C、キャピラリーの長さは 1.6.40 m です。

2.4 サーミスタ

自動化装置で広く使用されています。 それらは電気モーターの巻線に組み込まれています。温度保護装置が使用されている場合、それらは温度コントローラーのセンサーです。

バイメタル素子は温度センサーです。 それらの動作原理は、2 つの異なる金属から溶接されたプレートが、加熱されたときのこれらの金属の異なる伸びのために曲がるという特性に基づいています。 バイメタル要素は、さまざまな媒体の温度を制御するためのデバイス、産業用設備および家庭用電化製品、保護デバイス(サーマルリレーおよび自動スイッチリリースの熱要素)で使用されます。

2.5 圧力センサー

様々な環境下での圧力測定に応用されています(電気接触圧力計)。 圧力計の検出要素は、平型または波形のダイヤフラム、ダイヤフラム ボックス、ベローズ、およびさまざまな圧力計スプリングです (図 4)。 オートメーション回路では、EKM-1U、EKM-2U、VE-16Rbタイプの電気接触式圧力計が使用され、その測定限界は0.1.160 MPaです。 電気接触式圧力計の回路図を図1に示します。 四。

2.6 レベルセンサー

それらは、タンク内の液体のレベルを制御し、このレベルの規制に関する信号を出すために使用されます。 このようなセンサーには、電極、フロート、膜があります。

電極センサーは、導電性液体のレベルを制御するために使用されます。 短い電極 1 と 2 つの長い電極 2、3 があり、クランプの箱に固定されています (図 5)。 短い電極は液体の上層の接点で、長い電極は下層の接点です。 センサーはポンプモーター制御ステーションに配線されています。 水が短い電極に触れると、ポンプのスターターがオフになります。 水位が低下し、長い電極を下回ると、ポンプをオンにするように指示されます。 センサー電極はコイル回路に含まれています 中間リレー K、12 V の電圧の降圧変圧器の二次巻線に含まれています。タンク内の液体レベルがショート電極 1 のレベルまで上昇すると、 電子回路: 変圧器の二次巻線 - リレー コイル K - 電極 1 - 液体 - 電極 2. リレーが作動し、その接点 K と電極 3 を介してセルフパワーになり、リレーの接点 6 がポンプをオフにするコマンドを発行します。モーター。 液面が下がると、電極 3 のレベルを下回ると、リレーがオフになり、ポンプ モーターがオンになります。

2.7 フロートスイッチ

加熱された部屋で、刺激の少ない液体のレベルを制御するために使用されます。 図 6 にリレーの回路図を示します。 フロート 1 はタンク 10 に浸され、ブロック 3 を介して柔軟な接点に吊り下げられ、負荷 6 によってバランスがとられています。ストップ 2 と 5 は接点に固定されており、タンク内の限界液体レベルでロッカーを回転させます。接点装置 8 の 4. 回転すると、ロッカーはそれぞれ接点 7 または 9 を閉じ、ポンプ モーターをオンまたはオフにします。

2.8 膜センサー

バンカー内のバルク材料のレベルを決定するために、バンカーの壁の穴に取り付けられたメンブレン レベル センサーが使用されます。 それらの中で、メンブレンは接点に作用し、デバイスをロードまたはアンロードするための制御回路を閉じたり開いたりします。

作動体の経路と位置のセンサーは、移動距離または制御対象の作動体の位置に応じて制御信号を生成します。

2.9 電気接触センサー

それらはリミットスイッチ、リミットスイッチ、マイクロスイッチです。 それらは、作業機構が移動する経路に応じて、作業機構および制御ドライブと運動学的に接続されています。 作動機構のストロークを制限するスイッチをリミットスイッチと呼びます。 リミットスイッチは、複数のドライブの動作を調整し、それらを起動、停止し、作業機械のメカニズムが占める位置に応じて速度を変更できます。 センサーの動作原理は、センサーが特定の位置にある作業体の固定部分に取り付けられており、カムが固定されている移動する作業体が所定の位置に到達すると、センサーに作用するという事実に基づいています。センサー、それらを機能させます。 測定(可動)体の動きの性質により、スイッチはロッドが直線運動する場合の圧力スイッチ(図7)と、その動きが内部の装置を介して伝達される場合のレバースイッチに分けられます(図7)。特定の角度で回転するレバーの形 (図 8)。

接点の動作がストップの移動速度に依存するスイッチは単動スイッチと呼ばれ、スイッチがストップの移動速度に依存しないスイッチはトルクスイッチと呼ばれます。

プッシュスイッチは主にワンアクションで製作されます(図7)。 スイッチは、ベース1、スリーブ7の球面上にあるステム4、固定接点6、キャリアブリッジ - 可動接点5で構成されています。

より確実なスイッチオンのために、可動接点 5 と固定接点 6 はスプリング 2 によって押されます。力が加えられると、ロッド 4 が移動し、接点ブリッジが切り替わります。 ブレーク接点を開き、メイク接点をオンにします。


2.10 電磁センサー

(トランスデューサ)は、さまざまな測定に広く使用されています 物理量. これらのセンサーのバリエーションは、磁気回路の抵抗に応じて電磁コイルのインダクタンスを変化させるという原理に基づいて作成された誘導トランスデューサーです。 図 9 に、単巻線センサーの図を示します。 直線的な動き. 固定コア2に対して可動コア3を移動させると、エアギャップbが変化する。 これにより、回路の磁気抵抗が変化し、その結果、巻線1の抵抗の誘導成分が変化します。 誘導リアクタンス巻線とエアギャップのサイズは機能に依存します

鋼の磁気抵抗を無視すると.

2.11 非接触リミットスイッチ

工作機械、機構、および機械の電気駆動装置の制御回路では、移動停止からの機械的動作なしで動作するパスコンバータが使用されます。 発電機モードで動作するトランジスタアンプを備えた非接触スロットタイプのスイッチが広く使用されています。

図 10 は、スイッチ タイプ VVK-24 の全体図を示しています。 ハウジング 4 にあるその磁気回路は、 フェライトコア 1 と 2 の間に幅 5.6 mm の空隙があります。 コア 1 には一次巻線 W が含まれます k 正巻き フィードバック W 追伸、 コア内 2 - 負帰還巻線 W 約。 と。 このような磁気回路は、外部磁場の影響を排除します。 フィードバックコイルは逆方向に直列に接続されています。 スイッチング素子として、厚さ3 mmまでのアルミニウムペタル(プレート)3が使用され、センサーの磁気システムのスロット(エアギャップ内)で移動できます。 ローブがコアの外側にある場合、巻線に誘導される電圧差 W 追伸 とW 約。 と。、 正になります-トランジスタVT1が閉じられ、回路Wに減衰されていない振動が生成されます k - C3 (図 10.6) は発生しません。 ローブがセンサー スロットに挿入されると、コイル間の関係 W k そして弱くなり(したがって、花びらはスクリーンとも呼ばれます)、トランジスタVT1のベースに負の電圧が印加され、開きます。 Wサーキットでは k ・SZが発生し、交流電流が発生し、コイルWに起電力を誘導 追伸 ベース電流の可変成分が検出されるトランジスタVT1のベース回路において、 トランジスタが開き、リレー K が動作します。

トランジスタの動作を安定させるために、温度と電圧の変動に伴い、線形素子R1、半導体サーミスタR2、およびダイオードVD2で構成される非線形分圧器が使用されます。 操作誤差は1.1.3mm、BVK-24スイッチの電源電圧は24Vです。

このスイッチは、信頼性が高く、許容動作周波数が大きく、高速であるという特徴があります。 主な要素非接触トラベルスイッチタイプBSP-11(図11)は、トランスセンサーと1つの安定状態を持つ半導体トリガーです。 磁気システムのコア 1 と 2 には、反対側に含まれる二次巻線 W があります。 1とW 2. 一次巻線 W は両方のコアに巻かれています。 3. 巻線磁気回路 W 2-W 3可動アーマチュア3によって閉じられ、巻線Wの磁気回路 2-W 3永久に磁気プレート 4 によって閉じられます。 開放巻線回路付 W 3-W 1一次巻線電流は、巻線 W に可変 EMF E1 を誘導します。 1トランジスタVT1のコレクタおよびトランジスタVT2のベースの電圧が負である場合、ポイントAにおけるその半分は正の電位を生成する。 トランジスタ VTI は閉じており、VT2 は開いています。 トランジスタVT2が出力回路をシャントするため、出力電圧はほぼゼロです。 アーマチュア 3 が移動して巻線回路 W を閉じると、 2-W 3、巻きW 2 可変 EMF E2 が誘導され、EMF E1 のバランスがとれます。 この場合、A点の正電位が消え、トランジスタVTIが開き、VT2が閉じ、回路の出力に電圧が現れます。 非接触トラベルスイッチ BSP-11 は、プラスチック製のハウジングに取り付けられています。

2.12 リードスイッチ

磁気制御接点は、窒素または不活性ガスで満たされたガラス製フラスコにはんだ付けされます。 から隔離された 外部環境(密封された)、したがって、それらは「密封された接点」を意味するリードスイッチと略されます。 コンタクト 1 (図 12) は鉄ニッケル合金製です。 極MとBを備えた永久磁石5がリードスイッチのガラス球3にもたらされると(図12、b)、接点1は磁化され、互いに引き付けられます。 磁石が一定の距離を移動すると、接点が開きます。 リード電磁リレー。 ガラス球の永久磁石の代わりに3リードスイッチの場合、制御巻線が配置されます 直流 4(図12、a)、次にリレーがオンになると、コイルに電流が流れ、接点1を磁化する磁場が形成されます。その結果、それらは互いに引き付けられ、同時に引き付けられます制御回路が閉じる時間。

リードスイッチとリードリレーは、小型、軽量、高速で信頼性が高く、耐振動性、接触抵抗の安定性が特徴です。

2.13 速度センサー

電気モーターの回転周波数に関する情報を取得するために、一定および一定のタコジェネレーターが使用されます。 交流電流、シャフトの機械的回転を電気信号に変換します。

2.14 DCタコジェネレータ

それらは、独立した励磁または永久磁石からの励磁を備えた小型の直流発電機です。 (図13、a)それらは従来の直流機と同じように配置されています。 タコジェネレータの主な特徴は、出力電圧Uの依存性です 出口 から 角速度 w: 出口 =k TG w 非同期交流タコジェネレータの図を図13、bに示します。 このようなタコジェネレータのデバイスは、非同期のデバイスと変わらない 単相モーター. 回転速度を測定するために、モーターシャフトは、トランスミッションまたは機械に組み込まれた手段によってタコジェネレーターシャフトに機械的に接続されます。

2.15 電気機械式速度制御リレー

速度制御リレー (RSC) は速度センサーとして使用され、速度がゼロに低下した後に電気モーターのブレーキ回路で動作してモーターをネットワークから切断するように設計されています。 リレーは原理に基づいて動作します 誘導電動機. センサーの永久磁石 3 (図 14) は、ローラー 4 を介して回転速度を制御する必要があるモーター シャフトに接続されています。リスの檻の形。 モーターの回転子、ひいては磁石 3 が回転すると、低速でもトルクがシリンダー 2 に作用し始め、その影響でシリンダー 2 が回転し、ストップ 8 の助けを借りて接点 10 を切り替えます。エンジン速度がゼロに近づき、シリンダーが中間位置に移動し、接触システムが元の状態に戻ります。

2.16 ホールセンサー

ホール センサーは、ホール効果 (磁場内で移動する電子の偏向に基づく電磁効果) に基づいています。

磁場内で移動する電子は、場の磁気成分と電気成分の両方の方向に垂直に作用するベクトルの力の影響を受けます。 半導体プレート(たとえば、ヒ化インジウムまたはアンチモン化インジウムから)を誘導B(図15、a)で磁場に導入すると、 電気、電流の方向に垂直な側面に電位差が生じます。 ホール電圧 (ホール起電力) は、電流と磁気誘導に比例します。

センサーは、永久磁石2、半導体プレート1(図15、b)、および集積回路で構成されています。 プレートと磁石の間に隙間があります。 センサーのギャップにはスチール製のスクリーン 3 があり、ギャップにスクリーン 3 がない場合、半導体プレート 1 に磁場が作用し、そこから電位差が取り除かれます。 ギャップにスクリーンがある場合、磁力線はスクリーンを通過して閉じ、プレートには作用しません。 この場合、プレート全体に電位差はありません。

2.17 光センサー

電気回路では、エミッター1とレシーバー2を別々に設置したフォトセンサー(図16、a)、または1つのハウジングにエミッター1とレシーバー2を組み合わせて設置したフォトセンサー(図16、b)が広く使用されており、光エネルギーを変換します。電気信号に。 物体が光線を横切ると、フォトセンサーがトリガーされます。 光センサーは、危険ゾーンに入ったときに設備をシャットダウンする保護回路で使用されます サービス担当者、部品のカウント、切削工具の完全性のチェックなどに。 フォトリレーは、フォトセルに基づいて開発され、通り、広場、および企業の領土の屋外照明を制御するために使用されます。

タイムリレー。 さまざまな設計のタイム リレーをタイム センサーとして使用できます。

2.18 電磁式タイムスイッチ

DCリレーは、磁気回路2の固定部分(図17)と磁気システムの可動部分(アーマチュア6)で構成されています。 コイル1は磁気回路の固定部に取り付けられ、リレーは可動部に取り付けられた固定接点8と可動接点9を有する。 リレーは、電磁リレーのように遅延なくオンになります。 リレーコイル 1 に電圧が印加されると、アーマチュア 6 がコア 2 に吸引されます。

時間遅延は、コイルからの電圧がオフになったときにアーマチュアが元の位置に戻るのを遅くすることによって提供されます。 減速は銅製スリーブ 3 によって提供され、時間遅延が生じます。 落下する磁束は、レンツの法則に従って、EMF と、スリーブによって生成された磁束が磁気回路内の磁束の減少を防ぐように向けられた電流をスリーブ内に生成します。 磁束のゆっくりとした減少は、アーマチュア 6 が解放されるときに遅延を生じさせます. 銅スリーブの存在は、磁束の減少を遅くします, すなわち. アーマチュアは磁気回路のコアにしばらく保持された後、偏向するため、リレー接点は時間遅延で切り替えられます。 時間遅延は、磁気回路に取り付けられたスリーブの数またはサイズ、およびアーマチュア6に固定された特定の厚さの非磁性ガスケット7の寸法によって段階的に調整されます(ガスケットの厚さを減らすリレー露出の増加を引き起こし、逆もまた同様です)。 提供し、 スムーズな調整ナット 5 を使用してスプリング 4 の張力を変更します。スプリングの締め付けが少ないほど、遅延時間が長くなり、その逆も同様です。

電磁タイマーにはいくつかの種類があります。 リレー REV 811。REV 818 は 0.25.5.5 秒の時間遅延を提供します。 DC 電圧 12、24、48、110、220 V 用に設計されたコイルで作られています。

2.19 空気圧式タイムスイッチ

これは、電磁石、空気式リターダー ダンパー、およびマイクロスイッチで構成されています。 電圧がコイル 3 に印加されると、ガイド 2 に沿って移動するアーマチュア - 電磁石 4 がコイルに引き込まれ、ダイアフラム 10 に関連付けられたシャンク 5 を解放します。ダイアフラムの下部キャビティ 7 は大気と自由に連通します。そして、調節可能な穴(スロットル14および排気弁8)を通って上部空洞11。 これに関連して、シャンクの移動速度はスロットルの断面に依存します。これは、空気が空気室12から(穴14を介して)ダイアフラムの上部キャビティに入るからです。 絞り部はニードル13とナット15によって調整され、絞り部が大きいほどリレー時間遅延は短くなる。 接点の切り替えは、シャンクが最も低い位置に下げられ、レバー 17 がスイッチ ボタン 16 を押した瞬間に発生します。 タイプ RVP 72 (図 18)

2.20 電子タイミングリレー

スキームで 半導体素子(トランジスタ)を使用したリレーです。 リレーの時間遅延は、コンデンサの充電または放電の時間によって決まります。

初期位置では、接点Kが閉じており、コンデンサCは図1に示す極性で充電されます。 19.

カウントダウンを開始するコマンドは、制御接点Kが開くと与えられ、その後、コンデンサCは抵抗R2、負電位のトランジスタVT2のエミッタ - ベース接合部を介して放電を開始します。 トランジスタが開き、KV リレー巻線に電流が流れ、動作して接点が切り替わります。 カウントダウンが終了します。 リレーの時間遅延は、コンデンサCの放電時間によって決まります。これは、その静電容量の値と抵抗R2の抵抗値に依存します。

これらの値を調整することで、リレーに必要な時間遅延を設定できます。

VL46、VL56シリーズの電子タイムリレーが製造され、0.1.10分の時間遅延を提供します。

電流および電圧リレーは、電流および電圧センサーとして使用されます。 それらのコイルは、制御された電気受信機(エンジン)の回路に直接接続されています。 一部の回路では、リレーが変流器および変圧器に接続されているため、制御回路を電源回路から分離することができます。 電流がリレーのトリップまたはリリース レベルに達すると、モーター制御回路内の対応する接点の切り替えが発生します。 電流リレーは、電気モーター、電源システムの最小および最大電流保護を実装します 工業企業.

電圧リレーは、不足電圧リレーとして使用されます。 主電源電圧が公称値の 50.60% 低下するか、完全になくなると、リレーがオフになり、制御システムへの電源供給が接点で遮断されます。

4.文学

電気設備の設置に関する規則。 - M.: Glavgosenergonadzor、1998 年。

チヌキン A.A. 電気機器。 - 第 3 版、改訂。 そしておまけ。 - M.: Energoatomizdat、1988 年。

ピズリン A.A. 木材産業および木工企業向けの電気機器および電源。 - 第 2 版、改訂。 そしておまけ。 - M .: レズン。 プロムセント、1987年。

Shikhin A.Ya.、Belousov N.M.、Pukhlyakov Yu.Kh. など 電気工学 / A.Ya. 監修 シキン。 - M .: 大学院, 1988.

Rozhkova L.D.、コズリン V.S. 変電所の電気設備。 第 3 版、改訂。 そしておまけ。 - M.: Energoatomizdat、1987 年。

サリモフ R.A. 電気技師のハンドブック。 - M.: KuBK - a, 1997.

モスカレンコ V.V. 電気駆動。 - M.: 高校、1991 年。

アタベコフ V.B. 産業企業の電気機器の修理。 - 第 4 版、改訂。 そしておまけ。 - M.: 高校、1979 年。

ヴェルナー V.V. 電気修理工。 - 第 7 版、改訂。 そしておまけ。 - M.: 高校、1987 年。

アレクサンドロフ株式会社、クズミナE.G. 電気図面とダイアグラム。 - M.: Energoatomizdat、1990 年。

Usatenko S.T.、Kochenyuk T.K.、Terekhova M.V. パフォーマンス 電気回路 ESKDによると。 - M.: 標準の出版社、1989 年。

応用

図3。 マノメトリック温度計のスキーム:

マノメトリックスプリング;

2 - 矢印; 3 - 軸; 4 - ひも;

5 - 毛細血管; 6 - サーモバルーン。

図 4. 電気接触式圧力計のスキーム:

矢印; 2 - スケール; 3 - 端子クランプ;

4 ・接点は可動式。

1 - 浮く; 2,5 - 停止します。 3 - ブロック; 4 - ロッカー; 6 - 貨物;

7 - コンタクト; 8 - 接触装置; 9 - コンタクト; 10 - 貯蔵タンク。

タコメーターセンサー

一方では、速度と加速度の両方から、これら 2 つの量のそれぞれのセンサー信号を処理することによって、速度を決定することができます。
デバイス。 動作原理。 ジェネレーターデバイスの要素は次のとおりです。


電磁センサーの主な違い

  • 電磁センサーは、CCM モールド内の溶融金属の表面を覆うスラグ形成混合物層の厚さに敏感ではありません。
  • 電磁センサーの帯域幅は、放射性同位体センサーの類似パラメーターを大幅に超えています。
  • 放射性同位体センサーの固有のノイズレベルは比較的高いです。 その標準偏差は約 1.5 mm です。 鋳造前の金型が空の場合、センサーのノイズがはっきりと見えます。 安定化システムは、基本的に、センサー固有のノイズ レベル未満の安定化エラーを提供することはできません。

試験手順

電磁センサーの主な計測特性 (変換係数と 100% 充填されていると見なされる金型内の金属のレベル) は、同位体センサーの対応する指標と等しく設定されました。 電磁センサーは、4 ~ 20 mA 電流の形式のアナログ出力を備えています。 この出力を介して、電磁センサーが放射性同位体センサーの代わりに金属レベル安定化システムに接続されました。 鋳造プロセス中に、金型内の金属のレベルを制御するために使用されるセンサーを切り替えることができました。 レベル安定化システムのすべての動作モードで、両方のセンサーの読み取り値が高速デジタル測定システムによって同期して記録されました。 金型銅板の上部カットから測定された金属レベルの絶対値の形式の測定データは、ミリメートルで表され、アーカイブに保存されました。 全測定結果の統計処理を一律に行った。 処理には、注入プロセス中に取得されたアーカイブからデータがインポートされた EXCEL スプレッドシートが使用されました。 選択されたレコードの断片について、標準偏差が計算されました。

結果

2003 年 1 月 23 日、包晶鋼の注湯中にテストが実施されました。 金属レベル安定化システムは、最初は放射性同位体センサーで動作し、鋳造の最後に電磁レベルセンサーが接続されました。 最高の結果電磁センサーを使用したときに達成されました。 これを行うには、電磁センサーの出力でのローパスフィルターの時定数を(放射性同位体センサーと比較して4倍)減らす必要がありました。 鋳造終了時のアーカイブ記録の断片を以下に示します。 同位体センサー信号は黒い線で表示され、電磁センサー信号は灰色の線で表示されます。

指定された時間間隔で電磁レベル センサーによって測定された金型内の金属レベルの標準偏差は 1 mm 未満です。 同じ時間間隔での放射性同位体センサーの同様の信号パラメーターは、2 mm をわずかに超えています。 提示された断片では、金型へのスラグ形成混合物の供給の瞬間がはっきりと見えます。 スラグ形成混合物が供給された後、同位体センサーの出力信号は急激に増加し、消費されるにつれてゆっくりと減少します。

次の図は、実装の 20 秒のフラグメントを示しています。 Berthold センサー信号は黒で表示され、TECHNOAP (TA) センサー信号は灰色で表示されます。 その際、レベルはTECHNOAPのセンサーからコントロールしていました。

本発明は、測定技術に関し、軌道測定、自動制御、および交通制御に使用することができる。 本発明の目的は、電磁変位センサーの精度を向上させることです。電磁変位センサーは、ロッドで互いに向き合い、互いにエアギャップを設けて取り付けられた2つのコアと、それらに配置された直列に接続された巻線を含みます。によると。 両方のコアの極端なロッドの端の間に取り付けられた長方形断面の永久磁石もあります。 両方のコアのもう 1 対の極端なロッドは、たとえば強磁性ギアの形で歯が付けられた可動テスト オブジェクトからエア ギャップによって分離されます。 このギャップの最大値は、両方のコアの中間ロッド間のギャップよりも小さくなります。 2 w.p. f-ly、2人の病気。

本発明は、測定技術に関し、軌道測定、自動制御、および交通制御に使用することができる。

変位を測定するためのデバイス (1) が知られています。これは、棒磁石が配置された長方形断面のホイール、強磁性コアを備えた n 対の逆並列接続コイルで作られた測定トランスデューサ、対応する円弧に沿って等ピッチの固定ブラケット。

既知の変位測定装置の欠点は、複数の棒磁石を備えた特別なホイールと、複数のインダクタ対を備えた固定ブラケットを製造する複雑さであり、この装置の設計を非常に複雑にしています。

最も近い技術的解決策は、2 つの W 型コアがロッドで向かい合っており、それらの 1 つの中間ロッドに​​一次巻線が配置され、逆直列に接続された二次巻線の 2 つのセクションとアーマチュアを含む差動トランス変位センサーです。コア間のギャップに配置され、いくつかの強磁性プレートの形で作られています(2)。

この設計の欠点は、特別な可動アーマチュアが必要であり、その強磁性プレートが特別な方法で配置されていること、さらに、励磁巻線に電力を供給する必要があることです。デザインが必要なので 多数詳細と低い測定精度。

本発明の目的は、設計を簡素化し、汎用性を提供し、精度を向上させることである。

この目標は、電磁変位センサが、相互に空隙を持って取り付けられたロッドを備えた互いに向き合った 2 つのコアを含み、その上に巻線が配置され、直列に接続されているという事実によって達成されます。 、F 型に作られ、永久磁石の長方形セクションが装備され、極端なロッドの端に取り付けられ、同じ極でそれらに向けられ、巻線は両方のコアの極にそれぞれ配置され、に従って互いに接続されますに直列であり、コアの極は、制御されるデバイスの可動駆動要素、たとえば強磁性ギアまたは歯付きラックに対してエアギャップを持って取り付けられますが、コアの極とキャビティの間の最大ギャップギアのギャップは、コアの中間ロッドに​​よって形成されるギャップよりも小さくなります。 提案されたソリューションとプロトタイプを比較分析すると、提案された電磁センサーは、コアが F 字型に作られ、極端なロッドの端に取り付けられ、それらに向けられた長方形断面の永久磁石が装備されているという点で、既知のものとは異なることが示されています。同じ極で、巻線は両方のコアの極にそれぞれ配置され、一貫した方法で相互に接続されます。ここで、コアの極は、制御されるデバイスの可動駆動要素に対して空隙を持って取り付けられます。たとえば、強磁性ギアまたは歯付きラックであり、コアの極とギアのキャビティとの間の最大ギャップは、コアの中間ロッドに​​よって形成されるギャップよりも小さくなります。 したがって、クレームされた電磁センサーは「新規性」の基準を満たす。 測定技術の分野における既知の技術的解決策の分析は、請求された解決策に導入された機能の一部、例えば、2 つのコアがロッドで互いに向き合い、エアギャップを介して相互に取り付けられ、上に巻線が配置されていることを示しました。直列に接続されたそれらは知られています。 ただし、これらのセンサーで他の機能と組み合わせて使用​​しても、提案されたソリューションの追加機能と組み合わせて示すような特性をセンサーに与えることはできません。強磁性ギアまたはラック、およびその結果、精度が向上し、設計が簡素化され、汎用性が提供されます。 実際、本発明のセンサー(歯のカウンター)は、通常、制御されるデバイスのドライブの設計要素であり、センサーの特別な可動要素ではなく、その汎用性を保証する任意の強磁性ギアまたはラックで動作できます。 したがって、この一連の機能により、電磁センサーに新しい特性が与えられ、提案されたソリューションが「有意差」の基準を満たしていると結論付けることができます。

本発明の本質は、図面によって示されている。図1は、センサの全体図を示す。 図 2 は上面図です (巻線 5 と 7 は表示されていません)。

電磁センサーは、2 つの永久磁石で構成されています 1 と 2 2 つの F 型コアの極端なロッドの端に取り付けられています 3 と 4 互いに向き合っています. 巻線 5 と 7 コアの極 A と B に配置されています 3および 4、シリーズに従って接続されています。 両方のコアの中間ロッドはギャップを形成します。 作動可変ギャップは、極AおよびBと強磁性ギア6の歯との間に形成され、これは被制御装置ドライブの設計要素である。

電磁センサーは次のように機能します。 磁極AおよびBがギア6のキャビティを通過するとき、磁束は、ギャップを通る最小の抵抗によって閉じられる。 フロー F 1 は最小です。 ギア6がさらに動くと、各極と入ってくる歯の間のギャップが減少し、巻線5と7を貫通する磁束Ф1が増加し、磁束の増加率が最大値に達すると、EMF端子 C と D も最大になり、端子 D でマイナス、端子 C でプラスになります。歯の上部では、流量の増加率はゼロで、流量 Ф 1 は最大で、EMF はゼロです。 歯の頂点を通過すると、コアの極とギアのキャビティによって形成されるギャップが増加し始め、磁束 F 1 が減少し、磁束 F 1 の減少率が最大になると、EMFも最大値に達しますが、極性は逆になり、端子 C ではマイナス、端子 D ではプラスになります。キャビティの上では、磁束 Ф 1 は最小になり、磁束の変化率はゼロになり、EMFもゼロです。 将来、サイクル全体が繰り返されます。 作動ギャップ内の磁束F 1 が最大のとき、ギャップ内の磁束F 0 は最小である。 反対に、作動ギャップ内の磁束 Ф 1 が最小の場合、ギャップ内の磁束 Ф o は最大になります。 磁気システムによって生成される磁束 Ф はほとんど変化しません。

したがって、ギア 6 がセンサーの極 A と極 B を通過すると、磁束 Ф 1 は最大値 (ギャップが最小の場合) から最小値 (極がキャビティとギャップの上にある場合) に変化します。最大です)。 変化する磁束Ф 1 は、巻線 5 および 7 に誘導されます。 起電力巻線5と7が直列に接続されているため、端子CとDで合計されるEMF。 合計 EMF は、流量が増加すると最大 1 つの符号を通過し、流量が減少すると最大で別の符号を通過します。 その結果、端子 C および D で可変 EMF が発生し、その周波数は単位時間 F = n / t あたりに極 A および B を通過する歯の数に等しくなります。 最大の効果は、ギャップ () が磁極 A および B とギア 6 のキャビティとの間の最大ギャップより小さい場合に達成されます。プレート 3 および 4 の形状、ならびに形成されるギャップ () の存在コアの中間ロッドに​​よって、ギア 6 がポール A と B に対して中空で停止するとき、およびセンサーを可動システムとは別に保管するときに、磁気システム M を減磁から保護します。

1. ロッドが互いに向き合った 2 つの強磁性コアを含み、その端部が空隙によって互いに分離され、コア上に配置された 2 つの巻線を含む電磁変位センサーであって、精度を高めるために、両方のコアの 2 つの極端なロッドの端部の間のギャップに固定された長方形断面の永久磁石、および巻線は互いに直列に相互接続され、相互作用するように設計されたこれらのコアの平行セクションに配置されます。強磁性体のテストオブジェクトで端を付けます。

【請求項2】 コアの平行部分の端部が、ギザギザの表面を有する試験対象物に対してギャップを持って取り付けられるように設計されていることを特徴とする、請求項1に記載のセンサ。

コアの平行部分の端部と試験対象物との間の最大ギャップが、両方のコアの中間ロッド間のギャップを超えることを特徴とする、請求項1または2に記載のセンサ。

類似特許:

本発明は、測定技術に関し、導電性表面に対する静電容量式距離計の精度を向上させることを目的とする。この距離計は、変圧器測定ブリッジの隣接する 2 つのアームに含まれる 3 電子式の 1 つの静電容量式センサーと、他の 2 つの誘導結合アームを含む。