전자기 센서의 작동 원리. 전자기 센서를 갖춘 추적 시스템
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전자기 센서에는 다음과 같은 장점이 있습니다. 단순성과 저렴한 설계 비용, 기계적 강도, 슬라이딩 접점 없이 출력 신호를 포착하는 기능으로 인한 높은 신뢰성, 50Hz 주파수의 산업용 네트워크에서 전원을 공급받을 수 있는 기능, 충분히 높은 출력 신호 전력을 얻을 수 있는 능력, 낮은(mm 단위) 움직임과 큰(미터) 움직임 모두에서 작동할 수 있는 능력.
전자기 센서는 절단 모서리 없이 맞대기 접합을 용접할 때 접합 위치를 결정하는 데 가장 널리 사용됩니다.
전자기 센서는 380V 전압용 PM-O 유형 자기 스타터의 코일입니다. 코일의 파손을 방지하기 위해 에폭시 수지로 코팅하여 유연한 리드 2개를 남깁니다. 전자기 센서는 클램프를 사용하여 용접기의 하부 트렁크에 고정 고정되며 기계 본체의 상단 덮개에 설치된 표시 장치에 와이어로 연결됩니다.
도 1에 도시된 전자기 센서.
| 간단한 유도형 센서. |
전자기 센서(유도, 변압기, 유도, 자기탄성)는 자동화 시스템에 널리 사용됩니다.
| 전자기 센서의 등가 회로. a - 스로틀 유도 센서. b - 차동 변압기 센서. s - 차이 유도 센서. |
전자기 센서는 때때로 증폭기 없이 또는 매우 간단한 증폭 회로를 사용하여 작동할 수 있는 간단하고 안정적인 설계입니다. 최대 심플한 디자인더 높은 전원 공급 장치와 더 높은 신호 강도를 제공할 수 있는 산업용 AC 전압 네트워크(예: 50 또는 400Hz)에서 직접 작동합니다. 더 높은 공급 주파수(예: 5 또는 50kHz)용 센서는 일반적으로 다음과 같이 사용됩니다. 추가 장치많은 기계적 양을 측정하기 위한 복잡한 실험실 시스템에서.
전자기 센서는 매개변수 변경의 결과로 제품의 접합부 또는 표면에 대한 정보를 수신합니다. 자기장센서 자체에서 생성됩니다.
전자기 센서는 안테나를 사용하여 전자기 PD 신호를 감지합니다. 이 방법은 PD를 녹음하는 최초이자 가장 편리한 방법 중 하나입니다. 물체에 연결하지 않고 원격 측정을 제공합니다. 안에 최근 몇 년수백 메가헤르츠에서 수 기가헤르츠까지의 주파수 범위를 사용하는 것으로 전환되고 있습니다. 이 주파수 범위에서는 간섭 수준이 훨씬 낮으며 지향성이 높은 안테나를 사용하여 수십 센티미터의 정확도로 신호 소스의 위치를 파악할 수 있습니다. 이러한 센서는 장비 외부 부품(예: 부싱 및 절연체)의 결함에 가장 민감합니다. 금속 탱크 내부에 있는 결함으로 인한 신호는 크게 감쇠됩니다.
전자기 센서(회전 속도계-주파수 측정기) 영구 자석마찰 부품이 없고 작업에 에너지를 거의 소비하지 않기 때문에 작동이 가장 안정적입니다.
전자기 센서는 순수 전기 전도성 액체와 비전기 전도성 액체를 포함하여 고체 함유물을 함유한 펄프 현탁액의 흐름을 제어하는 데 사용됩니다.
전자기 센서는 전자기 회로의 매개변수를 변경하여 움직임을 전기 신호로 변환하도록 설계되었습니다. 이러한 변화는 예를 들어 코어가 움직일 때 센서 자기 회로의 자기 저항 RM을 증가시키거나 감소시키는 것으로 구성될 수 있습니다. 움직이는 것이 코어가 아니라 권선인 경우 권선의 자속쇄교가 변경됩니다. 이러한 움직임의 결과로 권선의 인덕턴스 L 또는 여자 권선과의 상호 인덕턴스 M이 변경됩니다. 따라서 기술 문헌에서는 전자기 센서를 유도성 센서라고 부르는 경우가 많습니다.
1. 소개
2.1 열 센서
2.4 서미스터
2.5 압력 센서
2.6 레벨 센서
2.7 플로트 센서
2.8 멤브레인 센서
2.12 리드 스위치
2.13 속도 센서
2.16 홀 센서
2.17 포토센서
4. 문학
애플리케이션
1. 소개
전기 및 기술 장비를 작동하는 동안 이 프로세스에서 발생하는 프로세스를 제어해야 하며 이를 위해 속도, 전류, 토크, EMF, 온도, 압력, 액체의 상태 및 현재 값에 대한 정보가 필요합니다. 컨테이너의 레벨, 위치, 조명 등 이러한 정보를 전기 신호의 형태로 제공하는 장치를 변환기 또는 센서라고 합니다.
센서의 신호는 지정된 신호와 함께 비교 장치에 공급되고, 차동 신호는 증폭기에 공급됩니다. 이것 증폭된 신호집행 기관에 작용하여 규제된(통제되는) 객체의 상태를 변경합니다.
센서는 다음 기준에 따라 분류됩니다. 전기량과 비전기량을 전기 센서로 변환하는 원리에 따라 열, 압력, 레벨, 경로, 전자기, 홀 센서, 포토 센서로 구분됩니다. 설계상 - 접촉 및 비접촉; 전류 및 전압 값 유형별; 출력 집행 기관의 현재에 따라; 에 의해 디자인 특징그리고 보호 정도.
출력 신호의 유형에 따라 센서는 생성기와 파라메트릭으로 구분됩니다. 발전기 센서는 측정된 물리적 매개변수의 영향을 받아 다음을 생성합니다. 전력. 파라메트릭 센서는 측정된 값의 영향을 받아 전기적 매개변수(저항, 커패시턴스, 인덕턴스, 위상 변이 등)를 변경합니다.
센서 온도계 열 전기
2. 센서의 설계 및 작동 원리
2.1 열 센서
열 센서의 작동 원리는 열 프로세스(가열, 냉각, 열 교환)의 사용을 기반으로 합니다. 온도를 측정하기 위해 EMF와 같은 중간량으로 변환됩니다. 전기저항그리고 다른 수량. 기존의 온도 측정 방법 중에서 열전 방법이 가장 널리 사용됩니다.
열전 현상은 두 개의 와이어 A와 B를 연결할 때 (그림 1) 다른 재료(열전대) 연결점 T와 자유 끝점 T0 사이에 온도 차이가 발생하면 온도 함수의 차이에 비례하여 EMF가 나타납니다.
이자(티 1, 티 0) = f (티 1) - f(티 0)
열기전력(thermo-EMF) 값은 열전대의 재질에 따라 다르며 범위는 분수에서 100밀리볼트당 수백 밀리볼트까지입니다. 0와 함께. 열전 온도 센서와 함께 저항 온도계라고 불리는 서미스터 센서가 사용됩니다. 2.2 저항 열 변환기
저항 열전대는 멀리 있는 물체의 온도에 대한 신호를 표시 장치로 전송하는 데 사용됩니다. 원격 온도 측정용. 작동 원리는 변경하려는 재료의 특성을 기반으로 합니다. 저항률온도가 변할 때(그림 2). 열 변환기의 민감한 요소 1은 프레임 주위에 감겨진 와이어로 구성됩니다. 저항 열 변환기는 와이어가 만들어지는 재료에 따라 구리(TCM)와 백금(TPC)으로 구별됩니다. 감지 요소 프레임의 크기는 60.100mm입니다. 보호피팅 몸체 끝단에 부착됩니다. 다른 쪽 끝에는 감지 요소에서 나오는 전선을 위한 5개의 클램프가 있습니다. 본체에는 공정 장비에 부착하기 위한 피팅이 있습니다. 열 변환기는 장착 길이, 피팅에서 민감한 요소가 위치한 프레임까지의 거리가 다릅니다. 이 길이는 80mm에서 3150mm까지 다양합니다. 열 변환기의 측정 온도 한계는 200.600°C입니다. 열전 변환기(열전대)는 원격 온도 측정에 사용됩니다. 작동 원리는 접합부와 자유 단부가 서로 다른 온도에 있는 경우 서로 다른 금속 와이어의 두 납땜 끝에서 얻은 EMF의 사용을 기반으로 합니다. 열전 변환기는 사용된 합금에 따라 지정됩니다: 크로멜-코펠(TCH); 크로멜 알루멜(TCA); 백금-로듐-백금(TPP); 백금 로듐(30% 로듐) - 백금 로듐(6% 로듐)(TPR). 열전 변환기는 저항 열 변환기와 동일한 방식으로 설계되었습니다. 설치 부분의 길이는 10m에 이르고 측정 온도의 한계는 60.1800°C입니다. 열전 변환기 사용의 특징은 접합부의 차가운 끝 부분의 온도를 보상해야 한다는 것입니다. 차가운 온도가 주변 공기 온도와 동일하게 변하고 측정 매체의 온도가 변하지 않으면 열 EMF 값도 변경됩니다. 열 EMF를 감지하는 장치 설치 장소의 온도 영향에 대한 전기적 보상 덕분에 장치 판독값의 일관성이 달성됩니다. 이를 위해 열전 변환기는 특수 보상 와이어를 사용하여 보조 장치에 연결됩니다(표 1). 표 1 열전극선의 특성 전선 명칭 심선 절연 색상 전선 재질 열 변환기 유형 양극 음극 M 빨간색 갈색 구리 콘스탄탄 THAP 빨간색 녹색 구리 합금 TPTPPHC 보라색 노란색 Chromel Kopel THK 2.3 압력 온도계
이 장치는 원격 온도 측정에 사용됩니다. 작동 원리는 일정한 부피에서 액체 또는 기체의 온도와 압력 사이에 관계가 존재한다는 사실에 기초합니다. 이 장치는 모세관(5)을 통해 보조 장치(압력계)에 연결된 열 실린더(6)로 구성됩니다(그림 3). 압력계의 모세관은 관형 스프링에 연결되어 있으며, 이는 압력계 시스템의 액체 또는 가스 압력에 따라 비틀리거나 풀리며, 이는 열전구가 배치된 측정 매체의 온도에 따라 달라집니다. 스프링은 표시 및 조절 장치(화살표, 기록계, 접점)에 영향을 미치는 압력 게이지 메커니즘에 작용합니다. 압력 온도계는 가스, 액체 및 응축, 기록, 신호 및 표시 기능을 수행합니다. 표시 온도계에는 다음이 포함됩니다. 가스 종류 TKL-100. 측정 한계 다양한 유형장치의 온도는 50.600°C이고 모세관 길이는 1.6.40m입니다. 2.4 서미스터
자동화 장치에 널리 사용됩니다. 이는 전기 모터 권선에 내장되어 있으며 온도 보호 장치를 사용하는 경우 온도 컨트롤러의 센서입니다. 바이메탈 요소는 온도 센서입니다. 작동 원리는 두 개의 서로 다른 금속으로 용접된 판이 가열될 때 이들 금속의 서로 다른 신장으로 인해 구부러지는 특성을 기반으로 합니다. 바이메탈 요소는 다양한 환경의 온도 조절 장치, 산업 설비 및 가전 제품, 보호 장치(열 릴레이 및 자동 스위치의 열 요소)에 사용됩니다. 2.5 압력 센서
다양한 매체(전기접촉 압력 게이지)의 압력을 측정하는 데 사용됩니다. 압력 게이지의 민감한 요소는 평면 또는 주름진 멤브레인, 멤브레인 상자, 벨로우즈 및 다양한 압력 스프링입니다(그림 4). 자동화 회로에는 EKM-1U, EKM-2U, VE-16Rb 유형의 전기 접촉 압력 게이지가 사용되며 측정 한계는 0.1-160 MPa입니다. 전기 접촉식 압력 게이지의 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. 4. 2.6 레벨 센서
이는 탱크의 액체 레벨을 모니터링하고 이 레벨을 조절하는 신호를 제공하는 데 사용됩니다. 이러한 센서에는 전극, 플로트 및 멤브레인이 있습니다. 전극 센서는 전기 전도성 액체의 레벨을 모니터링하는 데 사용됩니다. 짧은 전극 1개와 긴 전극 2개 2, 3이 터미널 박스에 고정되어 있습니다(그림 5). 짧은 전극은 위쪽 액체 레벨의 접점이고 긴 전극은 아래쪽 액체 레벨의 접점입니다. 센서는 전선으로 펌프 모터 제어 스테이션에 연결됩니다. 물이 짧은 전극에 닿으면 펌프 스타터가 비활성화됩니다. 수위가 긴 전극 아래로 떨어지면 펌프를 켜라는 명령이 내려집니다. 센서 전극은 코일 회로에 포함되어 있습니다. 중간 릴레이 K는 전압 12V의 강압변압기의 2차 권선에 연결된다. 탱크 내의 액위가 단락전극 1의 수위까지 증가하면, 전기 회로: 변압기의 2차 권선 - 릴레이 코일 K - 전극 1 - 액체 - 전극 2. 릴레이는 접점 K와 전극 3을 통해 활성화되고 자체 전원이 공급되는 반면 릴레이의 접점 6은 펌프를 끄라는 명령을 내립니다. 모터. 액체 레벨이 감소하면 전극 3 레벨 아래로 떨어지면 릴레이가 꺼지고 펌프 모터가 켜집니다. 2.7 플로트 센서
비공격성 액체의 수준을 제어하기 위해 난방실에서 사용됩니다. 그림 6은 릴레이의 개략적인 구조를 보여줍니다. 플로트 1은 탱크 10에 잠겨 있고 블록 3을 통해 유연한 접점에 매달려 있으며 부하 6에 의해 균형을 이룹니다. 스톱 2와 5는 접점에 고정되어 탱크의 최대 액체 레벨에서 로커 암을 회전시킵니다. 접점 장치 8의 4. 회전하면 로커가 접점 7 또는 9를 각각 닫아 펌프 모터를 켜거나 끕니다. 2.8 멤브레인 센서
레벨을 결정하려면 대량 재료벙커에서는 벙커 벽의 구멍에 장착되는 멤브레인 레벨 센서가 사용됩니다. 그 안에서 멤브레인은 접점에 작용하여 장치를 로드하거나 언로드하기 위한 제어 회로를 닫거나 엽니다. 작업 본체의 경로 및 위치에 대한 센서는 이동 경로 또는 제어 대상의 작업 본체 위치에 따라 제어 신호를 생성합니다. 2.9 전기 접촉 센서
리미트 스위치, 리미트 스위치, 마이크로 스위치입니다. 이는 작업 메커니즘이 이동하는 경로에 따라 작업 메커니즘 및 제어 드라이브와 운동학적으로 연결됩니다. 작동 메커니즘의 이동을 제한하는 스위치를 리미트 스위치라고 합니다. 리미트 스위치는 여러 드라이브의 작동을 조정하고, 드라이브를 시작 및 중지하고, 작업 기계의 메커니즘이 차지하는 위치에 따라 속도를 변경할 수 있습니다. 센서의 작동 원리는 특정 위치에 있는 작업 본체의 고정 부분에 설치되고 캠이 장착된 움직이는 작업 본체가 주어진 위치에 도달하면 다음과 같이 작동한다는 사실을 기반으로 합니다. 센서를 작동하게 만듭니다. 측정(이동)체의 움직임 특성에 따라 스위치는 막대가 선형 운동을 하는 푸시형(그림 7)과 장치를 통해 운동이 전달되는 레버형으로 구분됩니다. 특정 각도로 회전하는 레버 형태(그림 8). 접점의 작동이 정지 장치의 이동 속도에 따라 달라지는 스위치를 스위치라고 합니다. 간단한 행동, 그리고 전환이 정지 장치의 이동 속도에 의존하지 않는 것을 토크라고 합니다. 푸시 스위치는 주로 간단한 동작으로 제작됩니다(그림 7). 스위치는 베이스 1, 슬리브 7의 구면에 놓인 로드 4, 고정 접점 6, 지지 브리지-이동 접점 5로 구성됩니다. 보다 안정적인 스위칭을 위해 이동 접점 5와 고정 접점 6은 스프링 2에 의해 눌려집니다. 힘이 가해지면 로드 4가 움직이고 접점 브리지가 전환됩니다. 차단 접점을 분리하고 접점 생성을 켜십시오. 2.10 전자기 센서
(변환기)는 다양한 측정에 널리 사용됩니다. 물리량. 이러한 다양한 센서는 자기 회로의 저항에 따라 전자기 코일의 인덕턴스를 변경하는 원리를 기반으로 만들어진 유도 변환기입니다. 그림 9는 단일 권선 센서의 다이어그램을 보여줍니다. 선형 운동. 고정 코어(2)에 대해 가동 코어(3)를 움직일 때 에어 갭 b가 변경됩니다. 이로 인해 회로의 자기 저항이 변경되고 결과적으로 권선 1 저항의 유도 성분이 변경됩니다. 유도성 리액턴스권선과 에어 갭의 크기는 기능적 관계가 있습니다. 강철의 자기 저항을 무시한다면. 2.11 비접촉 리미트 스위치
공작 기계, 메커니즘 및 기계의 전기 구동을 위한 제어 회로에는 이동 정지로 인한 기계적 영향 없이 작동하는 경로 변환기가 사용됩니다. 발전기 모드에서 작동하는 트랜지스터 증폭기를 갖춘 슬롯형 비접촉 스위치가 널리 보급되었습니다. 그림 10, a는 VVK-24 유형 스위치의 일반적인 모습을 보여줍니다. 하우징 4에 위치한 자기 회로는 다음으로 구성됩니다. 페라이트 코어 1과 2 사이에는 5.6mm 너비의 에어 갭이 있습니다. 코어 1에는 1차 권선 W가 포함되어 있습니다. 케이 와인딩은 양수입니다. 피드백여 추신., 코어 2 - 네거티브 피드백 권선 W 영형. 와 함께. 이러한 자기 회로는 외부 자기장의 영향을 제거합니다. 피드백 코일은 직렬 및 카운터로 연결됩니다. 최대 3mm 두께의 알루미늄 꽃잎(플레이트) 3이 스위칭 요소로 사용되며 센서 자기 시스템의 슬롯(에어 갭)에서 이동할 수 있습니다. 꽃잎이 코어 외부에 있으면 권선 W에 유도된 전압 차이 추신. 그리고 승 영형. 와 함께., 긍정적일 것입니다 - 트랜지스터 VT1이 닫히고 회로 W에서 연속 발진이 생성됩니다 케이 - C3(그림 10.6)은 발생하지 않습니다. 꽃잎을 센서 슬롯에 삽입하면 코일 W 사이의 관계가 케이 약화되고 (따라서 꽃잎을 스크린이라고도 함) 트랜지스터 VT1의베이스에 음의 전압이 가해져 열립니다. W 회로에서는 케이 - SZ가 발생하고 교류가 발생하여 코일 W에 기전력이 유도됩니다. 추신. 베이스 전류의 교번 성분이 감지되는 트랜지스터 VT1의 베이스 회로에서. 트랜지스터가 열려 릴레이 K가 작동합니다. 온도와 전압이 변동할 때 트랜지스터의 작동을 안정화하기 위해 선형 요소 R1, 반도체 서미스터 R2 및 다이오드 VD2로 구성된 비선형 전압 분배기가 사용됩니다. 작동 오류는 1.1.3mm이고 BVK-24 스위치의 공급 전압은 24V입니다. 스위치는 높은 신뢰성, 높은 허용 작동 주파수 및 속도가 특징입니다. 주요 요소비접촉식 트랙 스위치 유형 BSP-11(그림 11)은 하나의 안정된 상태를 갖는 변압기 센서와 반도체 트리거입니다. 자기 시스템의 코어 1과 2에는 회의가 있지만 2차 권선 W가 포함되어 있습니다. 1그리고 승 2. 1차 권선 W는 양쪽 코어에 감겨 있습니다. 3. 권선의 자기 회로 W 2-W 3움직이는 전기자 3에 의해 닫히고 권선 W의 자기 회로 2-W 3자석판에 의해 영구적으로 폐쇄됨 4. 권선 W의 개방 회로 3-W 11차 권선 전류는 권선 W에서 가변 EMF E1을 유도합니다. 1, 그 중 절반은 트랜지스터 VT1의 컬렉터와 트랜지스터 VT2의 베이스 전압이 음수일 때 지점 A에서 양의 전위를 생성합니다. 트랜지스터 VTI는 닫혀 있고 VT2는 열려 있습니다. 트랜지스터 VT2가 출력 회로를 션트하므로 출력 전압은 사실상 0입니다. 전기자 3이 움직여 권선 W의 회로를 닫을 때 2-W 3, 권선 W 2 EMF E1의 균형을 맞추는 변수 EMF E2가 유도됩니다. 이 경우 A 지점의 양전위가 사라지고 트랜지스터 VTI가 열리고 VT2가 닫히고 회로 출력에 전압이 나타납니다. BSP-11 비접촉식 이동 스위치는 플라스틱 케이스에 장착됩니다. 2.12 리드 스위치
자기 제어 접점은 질소 또는 불활성 가스로 채워진 유리 플라스크에 납땜됩니다. 에서 격리 외부 환경(밀봉)이므로 "밀폐 접점"을 의미하는 리드 스위치로 축약됩니다. 접점 1(그림 12)은 철과 니켈 합금으로 만들어집니다. 극 M과 B가 있는 영구 자석 5를 리드 스위치의 유리 전구 3에 가져오면(그림 12, b) 접점 1이 자화되어 서로 끌어당깁니다. 자석이 일정 거리만큼 이동하면 접점이 열립니다. 리드 전자기 릴레이. 영구 자석 대신 유리 플라스크에 3개의 리드 스위치가 있는 경우 제어 권선이 배치됩니다. DC그림 4 (그림 12, a), 릴레이가 켜지면 전류가 코일을 통해 흐르고 접점 1을 자화하는 자기장이 형성됩니다. 결과적으로 서로 끌리게됩니다. 제어 회로가 닫히는 시간. 리드 스위치 및 리드 릴레이는 작은 크기, 가벼운 무게, 높은 속도 및 신뢰성, 내진동성, 안정적인 접촉 저항이 특징입니다. 2.13 속도 센서
전기 모터의 회전 속도에 대한 정보를 얻으려면 일정하고 일정한 타코제너레이터가 사용됩니다. 교류, 샤프트의 기계적 회전을 전기 신호로 변환합니다. 2.14 DC 타코제너레이터
이는 영구 자석으로부터 독립적인 여자 또는 여자를 갖는 소형 직류 발전기입니다. (그림 13, a) 기존 DC 기계와 동일한 방식으로 설계되었습니다. 타코제너레이터의 주요 특징은 출력 전압 U의 의존성입니다. 밖으로 ~에서 각속도승: 밖으로 =k TG 승 비동기 교류 타코제너레이터의 회로는 그림 13, b에 나와 있습니다. 이러한 타코제너레이터의 설계는 비동기식 장치와 다르지 않습니다. 단상 모터. 회전 속도를 측정하기 위해 모터 샤프트는 변속기를 통해 타코제너레이터 샤프트에 기계적으로 연결되거나 기계에 내장됩니다. 2.15 전기 기계식 속도 제어 릴레이
속도 제어 릴레이(SCR)는 속도 센서로 사용되며 속도가 0으로 감소한 후 네트워크에서 엔진을 분리하기 위해 전기 모터의 제동 회로에서 작동하도록 설계되었습니다. 릴레이는 원리에 따라 작동합니다. 비동기 모터. 센서의 영구 자석 3(그림 14)은 롤러 4를 통해 회전 속도를 제어해야 하는 전기 모터의 샤프트에 연결됩니다. 영구 자석은 알루미늄 실린더 2 내부에 배치됩니다. 다람쥐 모양으로 구불 구불합니다. 모터 로터와 자석 3이 이미 저속에서 회전하면 실린더 2는 토크의 영향을 받기 시작하고 그 영향으로 회전하고 스톱 8을 사용하여 접점 10의 스위칭을 보장합니다. 엔진 속도가 0에 가까우면 실린더가 중간 위치로 이동하고 접촉 시스템이 원래 상태로 돌아갑니다. 2.16 홀 센서
홀 센서는 홀 효과(자기장 내에서 이동하는 전자의 편향에 기반한 전자기 효과)를 기반으로 합니다. 자기장에서 움직이는 전자는 자기장의 전기 성분과 자기 성분의 방향에 수직으로 작용하는 벡터의 힘에 의해 영향을 받습니다. 유도 B(그림 15, a)를 사용하여 자기장을 도입하면 반도체 판(예: 인듐 비소 또는 인듐 안티몬화물)이 통과합니다. 전류, 그러면 전류 방향에 수직인 측면에서 전위차가 발생합니다. 홀 전압(Hall emf)은 전류 및 자기 유도에 비례합니다. 센서는 영구 자석 2, 반도체 판 1(그림 15, b) 및 집적 회로로 구성됩니다. 플레이트와 자석 사이에 틈이 있습니다. 센서 간격에 강철 스크린(3)이 있습니다. 간격에 스크린(3)이 없으면 자기장이 반도체 판(1)에 작용하여 전위차가 제거됩니다. 틈에 스크린이 있으면 자력선이 스크린을 통해 닫히고 플레이트에 작용하지 않습니다. 이 경우 플레이트 전체에 전위차가 없습니다. 2.17 포토센서
전기 자동화 회로에서 방출기 1과 수신기 2를 별도로 설치하거나(그림 16, a) 하나의 하우징에 방출기 1과 수신기 2를 결합하여 설치하는(그림 16, b) 포토 센서는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 신호가 널리 사용됩니다. 포토 센서는 광선이 어떤 물체와도 교차할 때 작동됩니다. 포토센서는 위험 지역에 들어갈 때 설치가 꺼지는 것을 보장하는 보호 회로에 사용됩니다. 서비스 인력, 부품 계산, 절삭 공구의 무결성 모니터링 등 포토 릴레이는 광전지를 기반으로 개발되었으며 거리, 광장 및 기업 구역의 외부 조명을 제어하는 데 사용됩니다. 시간 릴레이. 다양한 디자인의 타임 릴레이를 타임 센서로 사용할 수 있습니다. 2.18 전자기 시간 릴레이
직류 계전기는 자기 회로 2(그림 17)의 고정 부분과 자기 시스템(전기자 6)의 움직이는 부분으로 구성됩니다. 코일 1은 자기 회로의 고정 부분에 설치됩니다. 릴레이는 고정 접점 8과 가동 부분에 장착된 가동 접점 9를 가지고 있습니다. 릴레이는 전자기 릴레이처럼 시간 지연 없이 켜집니다. 릴레이 코일 1에 전압이 가해지면 전기자 6이 코어 2로 끌어당겨집니다. 코일의 전압이 꺼지면 전기자가 원래 위치로 돌아가는 속도가 느려지므로 시간 지연이 보장됩니다. 감속은 구리 슬리브 3에 의해 제공되며, 이로 인해 시간 지연이 발생합니다. 렌츠의 법칙에 따라 떨어지는 자속은 슬리브에 EMF와 전류를 생성하여 슬리브에 의해 생성된 자속이 자기 회로의 자속 감소를 방지하는 방식으로 전달됩니다. 자속이 천천히 감소하면 전기자 6을 해제할 때 시간 지연이 발생합니다. 구리 슬리브가 있으면 자속 감소가 느려집니다. 전기자는 자기 코어에 일정 시간 동안 유지된 후 편향되므로 릴레이 접점은 시간 지연으로 전환됩니다. 시간 지연은 자기 회로에 장착된 슬리브의 수 또는 크기뿐만 아니라 전기자(6)에 고정된 특정 두께의 비자성 개스킷(7)의 치수에 따라 단계적으로 조정됩니다(두께 감소). 개스킷을 사용하면 릴레이 지연이 증가하고 그 반대도 마찬가지입니다. 제공 및 부드러운 조정너트 5를 사용하여 스프링 4의 장력을 변경합니다. 스프링을 덜 조일수록 시간 지연이 길어지고 그 반대도 마찬가지입니다. 여러 유형의 전자기 시간 릴레이를 사용할 수 있습니다. REV 811 릴레이. REV 818은 0.25.5.5초의 시간 지연을 제공합니다. 12, 24, 48, 110, 220V의 DC 전압용으로 설계된 코일로 제조되었습니다. 2.19 공압식 타임 릴레이
전자석, 공압식 리타더 댐퍼 및 마이크로스위치로 구성됩니다. 코일 3에 전압이 가해지면 가이드 2를 따라 움직이는 전기자-전자석 4가 코일 안으로 끌려 들어가 다이어프램 10에 연결된 생크 5를 해제합니다. 다이어프램의 하부 공동 7은 대기와 자유롭게 통신하며 상부 캐비티 11 - 조정 가능한 구멍(스로틀 14 및 배기 밸브 8)을 통해. 이와 관련하여 생크의 이동 속도는 스로틀의 단면에 따라 달라집니다. 공기가 스로틀을 통해 공기 챔버(12)(구멍(14)를 통해)에서 다이어프램의 상부 공동으로 흐르기 때문입니다. 스로틀 단면적은 바늘 13과 너트 15를 사용하여 조정되며 스로틀 단면적이 클수록 릴레이 시간 지연이 짧아집니다. 접점 전환은 생크가 가장 낮은 위치로 낮아지고 레버 17이 스위치 버튼 16을 누르는 순간 발생합니다. RVP 72 유형(그림 18) 2.20 전자 시간 릴레이
다이어그램에서 이 릴레이는 반도체 소자(트랜지스터)를 사용합니다. 릴레이 시간 지연은 커패시터의 충전 또는 방전 시간에 따라 결정됩니다. 초기 위치에서 접점 K는 닫히고 커패시터 C는 그림 1에 표시된 극성으로 충전됩니다. 19. 제어 접점 K가 열리면 타이밍 시작 명령이 제공됩니다. 그 후 커패시터 C는 음전위의 트랜지스터 VT2의 이미터-베이스 접합부인 저항 R2를 통해 방전되기 시작합니다. 트랜지스터가 열리고 KV 릴레이 권선을 통해 전류가 흐르기 시작하며 작동하여 접점이 전환됩니다. 카운트다운이 종료됩니다. 릴레이 시간 지연은 커패시턴스 값과 저항 R2의 저항에 따라 달라지는 커패시터 C의 방전 시간에 의해 결정됩니다. 이 값을 조정하여 필요한 릴레이 시간 지연을 설정할 수 있습니다. 0.1.10분의 시간 지연을 제공하는 VL46, VL56 시리즈의 전자 시간 계전기가 생산됩니다. 전류 및 전압 계전기는 전류 및 전압 센서로 사용됩니다. 코일은 제어되는 전기 수신기(모터)의 회로에 직접 연결됩니다. 일부 회로에서는 릴레이가 전류 및 전압 변압기와 연결되어 제어 회로를 전원 회로와 분리할 수 있습니다. 전류가 릴레이의 트리거링 또는 해제 레벨에 도달하면 모터 제어 회로에서 해당 접점 전환이 발생합니다. 전류 계전기는 전기 모터 및 전원 공급 시스템의 최소 및 최대 전류 보호를 구현합니다. 산업 기업. 전압 릴레이는 저전압 릴레이로 사용됩니다. 네트워크 전압이 공칭 값의 50.60% 감소하거나 완전히 사라지면 릴레이가 꺼지고 접점을 통해 제어 시스템의 전원이 꺼집니다. 4. 문학
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그림 3. 압력계 온도계의 다이어그램: 게이지 스프링; 2
- 화살표; 3
- 축; 4
- 가죽 끈; 5
- 모세관; 6
- 열 실린더. 그림 4. 전기 접촉식 압력 게이지 다이어그램: 화살; 2
- 규모; 3
- 터미널 클램프; 4
- 이동식 접점. 1
- 뜨다; 2,5
- 중지합니다. 3
- 차단하다; 4
- 로커; 6
- 화물; 7
- 연락하다; 8
- 접촉 장치; 9
- 연락하다; 10
- 탱크. 타코미터 센서 한편으로는 속도와 가속도 모두 이 두 가지 양 각각에 대한 센서 신호를 처리하여 속도를 결정하는 것을 가능하게 합니다.
장치. 작동 원리. 발전기 장치의 요소는 다음과 같습니다.
전자기 센서의 주요 차이점
- 전자기 센서는 연속 주조 주형의 용융 금속 표면을 덮고 있는 슬래그 형성 혼합물 층의 두께에 민감하지 않습니다.
- 전자기 센서의 대역폭은 방사성 동위원소 센서의 대역폭을 크게 초과합니다.
- 방사성동위원소 센서의 소음 수준은 상대적으로 높습니다. 표준편차는 약 1.5mm이다. 주조가 시작되기 전에 결정화가 비어 있으면 센서의 소음이 명확하게 보입니다. 안정화 시스템은 근본적으로 센서 자체의 노이즈 수준보다 작은 안정화 오차를 제공할 수 없습니다.
테스트 절차
전자기 센서의 주요 측정 특성(100% 채워진 것으로 간주되는 결정화기의 변환 계수 및 금속 수준)은 동위원소 센서의 해당 지표와 동일하게 설정되었습니다. 전자기 센서는 4-20mA 전류 형태의 아날로그 출력으로 개조되었습니다. 이 출력을 통해 전자기 센서가 방사성 동위원소 센서 대신 금속 레벨 안정화 시스템에 연결되었습니다. 주조 공정 중에 금형의 금속 수준을 제어하는 데 사용되는 센서를 전환하는 것이 가능했습니다. 레벨 안정화 시스템의 모든 작동 모드에서 두 센서의 판독값은 고속 디지털 측정 시스템에 의해 동시에 기록되었습니다. 금형의 구리판 상단 컷에서 측정한 금속 레벨의 절대값 형태의 측정 데이터(밀리미터 단위)가 아카이브에 저장되었습니다. 모든 측정 결과에 대한 통계처리는 일률적으로 이루어졌습니다. 처리에는 EXCEL 스프레드시트가 사용되었으며, 캐스팅 과정에서 얻은 아카이브에서 데이터를 가져왔습니다. 선택된 레코드 조각에 대해 표준 편차가 계산되었습니다.
결과
2003년 1월 23일, 포정강 주조 중에 테스트가 수행되었습니다. 금속 레벨 안정화 시스템은 처음에는 방사성 동위원소 센서와 함께 작동했으며 주조가 끝나면 전자기 레벨 센서가 연결되었습니다. 최상의 결과전자기 센서로 작업할 때 달성되었습니다. 이를 위해서는 전자기 필터 출력에서 저역 통과 필터의 시간 상수를 (방사성 동위원소 센서에 비해 4배) 줄여야 했습니다. 캐스팅 종료에 대한 보관된 녹음의 일부가 아래에 나와 있습니다. 동위원소 센서 신호는 검은색 선으로, 전자기 센서 신호는 회색 선으로 표시됩니다.
지정된 시간 간격으로 전자기 레벨 센서로 측정한 금형 내 금속 레벨의 표준 편차는 1mm 미만입니다. 동일한 시간 간격에서 방사성 동위원소 센서 신호의 유사한 매개변수는 2mm를 약간 초과합니다. 제시된 단편은 슬래그 형성 혼합물을 결정화기에 공급하는 순간을 명확하게 보여줍니다. 슬래그 형성 혼합물을 공급한 후 동위원소 센서의 출력 신호는 급격히 증가한 다음 소모됨에 따라 서서히 감소합니다.
다음 그림은 구현의 20초 부분을 보여줍니다. Berthold 센서 신호는 검은색으로 표시되고, TECHNOAP(TA) 센서 신호는 회색으로 표시됩니다. 이때의 레벨제어는 TECHNOAP 센서에서 이루어졌습니다.
본 발명은 측정 기술에 관한 것이며 궤도 측정, 자동 모니터링 및 이동 제어에 사용될 수 있습니다. 본 발명의 목적은 막대로 서로 마주보고 서로에 대해 에어 갭을 두고 설치된 두 개의 코어와 직렬로 연결된 권선을 포함하는 전자기 변위 센서의 정확도를 향상시키는 것입니다. 에게. 또한 두 코어의 외부 로드 끝 사이에 직사각형 단면의 영구 자석이 부착되어 있습니다. 두 코어의 다른 한 쌍의 외부 로드는 예를 들어 강자성 기어 형태로 기어링된 이동식 테스트 개체로부터 공극에 의해 분리됩니다. 이 간격의 최대값은 두 코어의 중간 막대 사이의 간격보다 작습니다. 2 급여 f-ly, 2 병.
본 발명은 측정 기술에 관한 것이며 궤도 측정, 자동 모니터링 및 이동 제어에 사용될 수 있습니다.
변위를 측정하기 위한 장치(1)는 직사각형 단면이 배치된 막대 자석이 있는 휠을 포함하는 것으로 알려져 있습니다. 측정 변환기, 강자성 코어가 있는 n 쌍의 역평행 연결 코일로 구성되며 해당 원형 호를 따라 동일한 간격으로 고정 브래킷에 배치된 측정 및 보상 코일입니다.
변위를 측정하기 위한 공지된 장치의 단점은 다중 막대 자석을 갖는 특수 휠 및 다중 쌍의 인덕턴스 코일을 갖는 고정 브래킷을 제조하는 복잡성이며, 이는 이 장치의 설계를 상당히 복잡하게 만든다.
가장 가까운 기술 솔루션은 로드와 함께 서로 마주보는 두 개의 W자형 코어, 그 중 하나의 중간 로드에 배치된 1차 권선 및 연속적으로 연결된 2차 권선의 두 섹션을 포함하는 차동 변압기 변위 센서입니다. 및 여러 개의 강자성판 형태로 만들어진 코어 사이의 간격에 배치된 전기자(2).
이 디자인의 단점은 강자성판이 특별한 방식으로 위치하는 특수 이동 전기자가 필요하고 또한 계자 권선에 전원을 공급해야하므로 결과적으로 더 복잡한 디자인이 발생한다는 것입니다. , 이것이 필요하기 때문에 대량부품이 있고 측정 정확도가 낮습니다.
본 발명의 목적은 설계를 단순화하고 다양성을 제공하며 정확성을 높이는 것입니다.
이러한 목적은 전자기 변위 센서가 서로에 대해 에어 갭을 두고 설치된 로드와 함께 서로 마주보는 2개의 코어를 포함하고, 그 위에 배치된 권선이 직렬로 연결되어 있다는 사실에 의해 달성되며, 본 발명에 따른 코어는, F자 모양이고 직사각형 단면의 영구 자석이 장착되어 있으며 외부 막대의 끝 부분에 부착되어 동일한 극으로 방향이 지정되고 권선은 두 코어의 극에 각각 배치되고 다음과 같이 서로 연결됩니다. 시리즈 및 코어의 극은 제어 장치 드라이브의 이동 가능한 요소(예: 강자성 기어 또는 기어 랙)에 대해 공극으로 설치되며 코어 극과 코어 극 사이의 최대 간격은 기어의 공동은 코어의 중간 막대에 의해 형성된 간격보다 작습니다. 제안된 솔루션과 프로토타입의 비교 분석은 제안된 전자기 센서가 프로토타입과 다르다는 것을 보여줍니다. 유명한즉, 철심은 F자형으로 만들어지고 직사각형 단면의 영구자석이 장착되어 있으며 외부 막대의 끝 부분에 부착되어 동일한 극 방향으로 향하고 권선은 양쪽 철심의 극에 각각 배치되어 연결되어 있습니다. 예를 들어 강자성 기어 또는 랙과 같은 제어 장치 구동 장치의 이동 요소에 대해 에어 갭을 두고 설치된 코어의 극으로 서로 직렬로 연결됩니다. 여기서 코어의 극 사이의 최대 간격은 기어의 공동은 코어의 중간 막대에 의해 형성된 간격보다 작습니다. 따라서, 본 발명의 전자기 센서는 "참신성" 기준을 충족한다. 알려진 분석 기술 솔루션측정 기술 분야에서는 제안된 솔루션에 도입된 기능 중 일부를 보여주었습니다. 예를 들어 막대로 서로 마주보고 에어 갭을 두고 서로 상대적으로 설치된 두 개의 코어, 그 위에 권선이 배치되고 직렬로 연결되어 있음이 나타났습니다. 알려져 있습니다. 그러나 다른 기능과 함께 이러한 센서를 사용하면 제안된 솔루션의 추가 기능과 함께 표시되는 속성, 즉 샘플링 단계가 인접한 치아 사이의 거리로 크게 감소하는 특성을 센서에 제공하지 않습니다. 강자성 기어 또는 랙은 결과적으로 정확성을 향상시키고 설계를 단순화하며 다양성을 제공합니다. 실제로 제안된 센서(치아 카운터)는 일반적으로 제어 장치 구동의 구조적 요소인 모든 강자성 기어 또는 랙과 함께 작동할 수 있으며 센서의 특수 이동 요소가 아니므로 다용성을 보장합니다. 따라서 이러한 기능 세트는 전자기 센서에 새로운 속성을 제공하며 이를 통해 제안된 솔루션이 "중요한 차이" 기준을 충족한다는 결론을 내릴 수 있습니다.
본 발명의 본질은 도면에 의해 예시된다. 도 1은 센서의 일반적인 모습을 도시한다. 그림 2는 평면도입니다(권선 5 및 7은 표시되지 않음).
전자기 센서는 서로 마주보는 두 개의 F자형 코어(3, 4)의 외부 막대 끝에 설치된 두 개의 영구 자석(1, 2)으로 구성됩니다. 코어 3과 4의 A 극과 B에는 권선 5와 7이 있습니다. 직렬로 연결됨. 두 코어의 중간 막대가 간격을 형성합니다. 작동 가변 갭은 A 극과 B 극과 피제어 장치 구동의 설계 요소인 강자성 기어(6)의 톱니 사이에 형성된다.
전자기 센서는 다음과 같이 작동합니다. 극 A와 B가 기어 6의 공동을 통과할 때 자속은 간격을 통해 최소 저항을 따라 닫힙니다. 이 경우 흐름 F1은 최소입니다. 기어 6의 추가 이동으로 각 극과 다가오는 톱니 사이의 간격이 감소하고 권선 5 및 7을 관통하는 자속 Ф 1이 증가하고 자속 증가율이 최대 값에 도달하면 단자 C의 EMF 및 D도 최대가 되고, 단자 D에서는 마이너스, 단자 C에서는 플러스가 됩니다. 톱니 상단 위에서 자속의 증가율은 0이고, 자속 F 1은 최대이고 EMF는 0입니다. 톱니의 상단을 통과하면 코어의 극과 기어의 공동에 의해 형성된 간격이 증가하기 시작하고 자속 Ф 1이 감소하며 자속 Ф 1의 감소율이 최대가되면 EMF도 최대 값에 도달하지만 극성은 반전되어 단자 C에서는 마이너스, 단자 D에서는 플러스가 됩니다. 오목한 부분 위에서 자속 Ф 1은 최소가 되고 자속 변화율은 0이 되며 EMF는 또한 0이 될 것입니다. 이어서 전체 사이클이 반복됩니다. 작업 간격의 자속 Ф 1이 최대일 때 간격의 자속 Ф о는 최소입니다. 반대로, 작업 간격의 자속 Ф 1이 최소일 때 간격의 자속 Фo는 최대입니다. 자기 시스템에 의해 생성된 자속 F는 거의 변하지 않습니다.
따라서 기어 6이 센서의 극 A와 B를 통과할 때 자속 Ф 1은 최대(간격이 최소인 경우)에서 최소(극이 캐비티 위에 있고 간극이 최대인 경우)로 변경됩니다. 변화하는 자속 F 1은 권선 5와 7에 유도됩니다. 기전력권선 5와 7이 직렬로 연결되어 있으므로 터미널 C와 D에서 EMF가 합산됩니다. 흐름이 증가하면 총 EMF는 최대 한 부호를 통과하고 흐름이 감소하면 다른 부호의 최대 값을 통과합니다. 결과적으로 교번 EMF는 단위 시간 F = n/t당 극 A와 B를 통과하는 톱니 수와 동일한 주파수로 단자 C와 D에 나타납니다. 극 A와 B 사이의 최대 간격과 기어 6의 캐비티 사이의 간격()이 작을 때 최대 효과가 나타납니다. 플레이트 3과 4의 모양과 중간에 형성된 간격()의 존재 코어의 막대는 기어 6이 극 A와 B에 대한 누르기를 멈출 때뿐만 아니라 센서를 이동 시스템과 별도로 보관할 때 자기 시스템 M의 자화가 사라지지 않도록 보호합니다.
1. 막대가 서로 마주보며 끝이 공극에 의해 서로 분리된 두 개의 강자성 코어와 이 코어에 배치된 두 개의 권선을 포함하는 전자 변위 센서로서 정확도를 높이기 위해 직사각형 단면의 영구 자석을 사용하여 두 코어의 두 외부 막대 끝 사이의 간격에 고정되고 권선은 서로 직렬로 연결되어 상호 작용하도록 설계된 이러한 코어의 평행 섹션에 배치됩니다. 끝부분이 강자성 테스트 대상으로 되어 있습니다.
제1항에 있어서, 상기 코어의 평행부 단부는 톱니 모양의 표면을 갖는 피시험체에 대해 간격을 두고 설치되도록 설계된 것을 특징으로 하는 센서.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코어의 평행부 끝단과 시험체 사이의 간격의 최대값은 양쪽 코어의 중간 막대 사이의 간격을 초과하는 것을 특징으로 하는 센서.
유사한 특허:
본 발명은 측정 기술에 관한 것이며 전도성 표면에 대한 용량성 거리 측정기의 정확도를 향상시키는 것을 목표로 합니다. 이 센서에는 두 개의 다른 유도 결합 암과 함께 변압기 측정 브리지의 인접한 두 암에 포함된 3전자 용량성 센서가 포함되어 있습니다.