Просмотр кода страницы Датчик положения

'''Датчик''' — маленькое, сложное устройство, которое превращает физические параметры в сигнал. Одним из самых распространённых видов датчиков является датчик положения. С помощью датчиков положения осуществляется вязь между механической и электронной частью оборудования устройства. Они используются для решения задач, связанных с автоматизацией технологических процессов и реализацией систем управления самого широкого назначения. Датчики положения используются в основном в беспилотных транспортных средствах, промышленных роботах, а также устройствах, требующих самобалансировки.
[[Файл:Промышленное применение датчиков положения.png|слева|мини|368x368пкс|Промышленное применение датчиков положения]]
[[Файл:Области применения датчиков положения.png|мини|528x528пкс|Области применения датчиков положения]]














==Задачи, решаемые с помощью датчиков положения и отрасли их применения==

* Измерение положения и перемещения (угловое и линейное) органов в рабочих машинах, механизмах. Измерение может совмещаться с передачей данных.
* В АСУ, робототехнике может быть звеном обратной связи.
* Контроль степени открытия/закрытия элементов.
* Регулировка направляющих шкивов.
* Электропривод.
* Определение данных расстояния до предметов без привязки к ним.
* Могут осуществлять проверку функций механизмов в лабораториях, то есть провести испытания.

== Классификация датчиков положения ==
Важно отметить, что датчики положения бывают '''бесконтактные''' и '''контактные'''.

'''Бесконтактные''', в свою очередь, бывают: 

* индуктивные
* магнитные
* емкостные 
* ультразвуковые
* оптические

Они при помощи магнитного, электромагнитного или электростатического поля образуют связь с объектом.

В категории '''контактных датчиков''' самым распространенным является энкодер.

Далее в работе будут подробнее рассмотрены принципы работы видов бесконтактных датчиков движения.

== Ультразвуковой датчик ==
Принцип действия построен на измерении времени между поданным ультразвуковым сигналом и регистрацией отраженного импульса.

Эти датчики могут измерять расстояние от любых поверхностей: твердых, жидких, прозрачных, цветных, чистых, грязных, шершавых, гладких и т.д.

Они нечувствительны к шуму, звуку, температуре и вибрации.

Ультразвуковые сенсоры применяются для обнаружения различных объектов или для измерения расстояний на поверхности, а также применяются в акустической парковочной системе (АПС).
[[Файл:Ультразвуковой бесконтактный датчик положения Siemens Cylindrical ultrasonic proximity switches BERO 3RG64.png|слева|мини|363x363пкс|Ультразвуковой бесконтактный датчик положения Siemens Cylindrical ultrasonic proximity switches BERO 3RG64]]


















== Оптический датчик ==
В приборах такого типа чувствительным элементом является фотосенсор (устройство, производящее реакцию на изменение светового потока). Принцип работы заключается в перекрытии светового луча непрозрачным объектом.

В его состав входят: фотодетектор, источник света и устройства, которое управляет светом (это может быть линза или зеркало).

Исходя из типа устройства оптические датчики подразделяются на:

* Моноблочные. Приемник и излучатель находятся в одном корпусе.
* Двухблочные. Приемник оптического сигнала  и источник излучения находятся в разных корпуса

[[Файл:Image333.png|слева|мини|338x338пкс|Оптический датчик объезда препятствий]]




















==Датчик бесконтактный индуктивный==
Является дискретным и используется для обнаружения металлических объектов. В основе работы лежит генератор с катушкой индуктивности. Распределяется переменное магнитное поле, силовые линии выходят из чувствительного элемента и проникают в чувствительную зону. При нахождении в этой зоне электрического или магнитного предмета поле ослабляется, датчик срабатывает и обнаруживает этот предмет.

Индуктивные датчики активно применяются в промышленной автоматике.
[[Файл:Image4.png|слева|мини|387x387пкс|ВБИ-М18-56У-2123-С.51 Датчик бесконтактный индуктивный]]


















==Емкостной датчик==
Емкостные датчики применяют для измерения угловых перемещений, очень малых линейных перемещений, вибраций, скорости движения и т. д., а также для воспроизведения заданных функций (гармонических, пилообразных, прямоугольных и т. п.).

Емкостные преобразователи, диэлектрическая проницаемость ''e'' которых изменяется за счет перемещения, деформации или изменения состава диэлектрика, применяют в качестве датчиков уровня непроводящих жидкостей, сыпучих и порошкообразных материалов, толщины слоя непроводящих материалов (толщиномеры), а также контроля влажности и состава вещества.
[[Файл:Image555.png|слева|мини|Емкостный датчик уровня CSB AC82A5-43P-10-LZS4]]




















==Магнитный датчик==
Регистрируют объекты с постоянным магнитом. Могут обнаружить магнитную метку даже за стенкой, которая не состоит из магнитного материала, но пропускает магнитное поле.

== Заключение==
В данной работе были рассмотрены основные виды бесконтактных датчиков, особенности и принципы их работы и,также, сферы их применения.

Можно подвести итог, что бесконтактные датчики — это первичные приборы для автоматизации технологического процесса различных отраслей промышленности.

Столь широкая область применения обусловлена большим количеством возможных технологических решений, реализуемых с их помощью:

* подсчёт количества объектов,
* контроль положения объекта,
* регистрация наличия или отсутствия объекта,
* отбор объектов по их габаритам, цвету и другим физическим свойствам,
* определение скорости,
* определение угла поворота

и многое другое