Магнитные датчики положения: Магнитные датчики положения | Каталог

Содержание

Как выбрать тип датчика положения

Датчики положения — это устройства, предназначенные для определения линейного или углового положения объекта. Информация о положении выводится в виде сигнала, который по полевой шине передается на блок управления.
Необходимость измерения положения распространена не меньше измерения температуры и производится в промышленности и коммерческом секторе.

Как выбрать датчик положения?

Первым критерием при подборе датчика положения или датчика перемещения является его тип. Это может быть линейный или ротационный датчик. Не менее важными параметрами является диапазон измерений, разрешение датчика и повторяемость.
Особое внимание следует уделить форме датчика в зависимости от типа сборки, виду выходного сигнала и необходимости применения специального датчика, обладающего влагостойкостью и пылестойкостью, или соответствующего стандарту ATEX для взрывоопасных зон.

Типы датчиков положения

Существует пять разновидностей датчиков положения, в каждой из которых применяется своя технология:

  • Потенциометрический. Обеспечивает высокую точность, цена средняя, но подвержен сильному износу, чувствителен к пыли и экстремальным температурам.
  • LVDT или RVDT. Отличается высокой точностью, прочностью и устойчивостью к неблагоприятным окружающим условиям. Такие преимущества сказываются на цене, которая достаточно высока, кроме этого, датчики крупные и тяжелые.
  • Оптический. Высокоточный датчик, обладающий высоким разрешением. Из-за особенностей конструкции хрупок, чувствителен к пыли и экстремальным температурам.
  • Магнитный, эффект Холла. Датчик отличается прочностью и низкой чувствительностью к жидкостям, но восприимчив к ударам. Возможны неполадки, связанные с магнитными материалами, электрическими проводами и гистерезис.
  • Магнитострикционный. Прочный датчик, обеспечивающий точность на большом расстоянии. Восприимчив к переменам температуры, стоит достаточно дорого. На коротком расстоянии не способен обеспечить достаточную точность.

Потенциометрический датчик положения

Такие датчики также называют резистивными. Принцип действия основан на измерении сопротивления проводящей колеи между опорной точкой и курсором, подключенным к подвижной части. Полученное в результате измерения значение сопротивления используется для расчета положения детали.
Благодаря простоте конструкции, цена потенциометрических датчиков невысока, однако эти датчики способны обеспечить высокую точность. Слабой стороной датчиков является чувствительность к износу, вибрациям, посторонним предметам и экстремальным температурам.

Датчики положения LVDT или RVDT

Аббревиатуры LVDT и RVDT расшифровываются как Linear Variable Differential Transformer и Rotary Variable Differential Transformer соответственно. Конструкция этих датчиков состоит из двух трансформаторов с общим магнитным сердечником, который соединен с той частью, положение или опору которой нужно определить. Перемещение магнитного сердечника вызывает изменение электрического напряжения между двумя трансформаторами. Это позволяет произвести расчет положения детали.
Датчики отличаются высокой точностью, надежностью и устойчивостью к экстремальным окружающим условиям. Последняя особенность позволяет размещать систему обработки сигнала вдали от датчика. Из минусов этих датчиков можно выделить из громоздкость и высокую стоимость.

Оптический датчик положения

При помощи оптического датчика положения или энкодера можно определить положение и угловое или линейное перемещение детали. Существует две разновидности:

  • Инкрементальные датчики работают относительно опорной точки. После сбоя питания необходимо время, пока энкодер отправит информацию об опорной точке, необходимую для верного использования информации об угловом смещении, системе обработки данных.
  • Абсолютные датчики работают сразу после включения питания. Для подсчета числа выполненных оборотов используются абсолютные многооборотные энкодеры.

В конструкции оптических ротационных датчиков присутствует светодиод, который позволяет считывать движение непрозрачного диска.

Линейные датчики положения могут представлять собой ротационные кабельные датчики. В таких вариантах установленный на катушке кабель подключается к детали, положение которой необходимо определить. Также возможен вариант датчика, состоящий из градуированной шкалы и головки, считывающей положение.
Датчики обладают высоким разрешением, зависящим от количества сигналов, посылаемых на один оборот оси и малым временем отклика.

Оптические датчики не имеют гистерезиса и не восприимчивы к магнитному полю, но очень хрупки, чувствительны к ударам, вибрациям, посторонним предметам и экстремальным температурам.
Оптические датчики широко востребованы в сферах, где необходима высокая точность. Это такие области, как производство электронных компонентов или медицинский анализ.

Магнитный датчик положения

Магнитные датчики, иначе называемые датчики на основе эффекта Холла, предназначены для измерения положения с помощью измерения магнитного поля или магнитной ленты. Магнитные датчики положения применяют для определения положения поршня в цилиндре.

Преимущество датчика Холла – надежность и прочность. Магнитные датчики способны работать в условиях, где присутствует вероятность контакта с жидкостью и пылью, но не подходят для измерений в условиях магнитных помех.

Магнитострикционный датчик положения

Этот тип датчиков оснащен волноводом, который принимает электрический импульс, создающий магнитное поле. В тот момент, когда созданное магнитное поле сталкивается с магнитным полем внешнего магнита, появляется механическая упругая волна. Появляется эта волна путем отражения о датчик. Так определяется положение внешнего магнитного поля.
Преимущество такого датчика – надежность, точность, стойкость к ударам и вибрациям. Недостаток – чувствительность к высоким температурам выше 100°C и высокая цена устройства.

Приобрести датчики положения и получить высококвалифицированную консультацию можно в интернет-магазине «Промышленная Автоматизация» по телефону 8 800 550-72-59 или по почте info@industriation. ru.

Датчики положения

Главная / Продукция / Электротехнические приборы / Датчики положения

Бесконтактный выключатель (датчик) — это полупроводниковый преобразователь, который управляет состоянием внешней цепи в зависимости от положения контролируемого объекта. При этом определение положения объекта происходит без механического контакта преобразователя и объекта. 

В системах автоматизации бесконтактные выключатели, как правило, работают как первичные датчики контроля положения рабочих элементов оборудования, сигналы с которых далее передаются, в зависимости от задачи, на счетчики продукции, контроллеры перемещения, в системы аварийно-предупредительной сигнализации и т. п.

В зависимости от принципа действия бесконтактные выключатели бывают индуктивными, емкостными и оптическими.

Индуктивные бесконтактные выключатели могут применяться для подсчета или контроля положения металлических объектов.

Чувствительный элемент такого датчика — катушка индуктивности с магнитопроводом, разомкнутым в сторону рабочей поверхности.

При подаче питания перед активной поверхностью бесконтактного выключателя образуется электромагнитное поле. При появлении в нем объекта из металла колебания генератора затухают, происходит падение демодулированного напряжения, срабатывает триггер, и переключается коммутационный элемент.

Контролируемым объектом для бесконтактных индуктивных выключателей может служить любой металлический предмет достаточных размеров, например: стальная пластина, выступ на валу, головка болта на соединительной муфте и др.

Емкостные бесконтактные выключатели могут применяться для подсчета или контроля положения объектов как из металла, так и из диэлектрических материалов. Также их можно использовать для контроля уровня жидких сред и сыпучих материалов.

Чувствительным элементом емкостного датчика являются вынесенные к рабочей поверхности пластины конденсатора. Приближение к этой поверхности контролируемого объекта из любого материала приводит к изменению емкости конденсатора, параметров генератора и, в итоге, к переключению коммутационного элемента.

Емкостные датчики могут применяться в системах автоматизации, например, для позиционирования заготовок из древесины или пластмассы; для подсчета стеклянной тары; в качестве датчиков уровня электропроводных и неэлектропроводных жидкостей в емкостях, а также сыпучих материалов — опилок, зерна и др. — в бункерах; в качестве бесконтактных водонепроницаемых «кнопок» для включения различных устройств посетителями в бассейнах и аквапарках и т. д.

Оптические бесконтактные выключатели применяют для позиционирования или подсчета любых объектов. Использование в них инфракрасного излучения минимизирует влияние на срабатывание выключателей засветки от посторонних и фоновых источников света. 

Оптические бесконтактные выключатели серии AR подразделяются на две группы: 

  • диффузные — с приемом луча, рассеянно отраженного от объекта;
  • барьерные — с приемом прямого луча от излучателя.

Диффузный оптический выключатель имеет размещенные в одном корпусе излучатель и приемник. Срабатывание датчика происходит, когда в рабочей зоне в пределах дальности действия датчика появляется объект достаточных размеров, и в приемник поступает луч, рассеянно отраженный от контролируемого объекта.

                                                         

Барьерный оптический выключатель состоит из излучателя и приемника, которые размещены в отдельных корпусах. От излучателя к приемнику идет прямой луч. При перекрытии этого луча контролируемым объектом происходит срабатывание датчика.

 

 Конечные выключатели                  Энкодеры 

                                                            

Ёмкостные бесконтактные выключатели                Индуктивные бесконтактные выключатели

 Оптические датчики положения      Оптические датчики фотометок

Датчики Холла                                   Магнитогерконовые датчики

  Датчики технического зрения    Датчики конвейерной безопасности

 

Принцип работы

Ультразвуковые датчики приближения

Принцип работы ультразвуковых датчиков основан на измерении времени между посылкой ультразвукового импульса и регистрацией отражённого импульса.

Диапазон измерений — от нескольких миллиметров до нескольких метров.
Точность измерения – 1 мм.

Измеряет расстояние до любых предметов: твёрдых, жидких, порошкообразных, гранулированных, прозрачных, цветных, грязных и чистых, гладких и шероховатых, сухих и мокрых.

Нечувствительны к звуку, шуму, пыли, вибрации, температуре, воде.

Применения: измерение размера, высоты, уровня, качества, контура, прогиба, диаметра, дистанции.

Ограничения: спроектированы для работы только в атмосферном воздухе, не могут измерять расстояние до объектов с высокой температурой.

Функции

Датчики рассеянного луча (Diffuse)
Датчик регистрирует ультразвуковой сигнал, отражённый от самого предмета.

Датчики отражённого луча (Reflex)
Датчик регистрирует ультразвуковой сигнал, отражённый от специального металлического отражателя. Если между датчиком и отражателем появляется предмет, то сигнал не проходит и датчик это регистрирует.

Датчики прерывания луча (Thru-beam)
Датчик состоит из двух частей и регистрирует предметы, находящиеся на пути распространения узкосфокусированного ультразвукового луча от передатчика к приёмнику.

Синхронизация
Несколько близко расположенных друг к другу ультразвуковых датчиков могут быть синхронизированы между собой так, чтобы отражённые сигналы регистрировались только теми датчиками, которые их сгенерировали, а не соседними.

Фотоэлектрические (оптические) датчики приближения

Различают фотоэлектрические датчики со световым и лазерным лучом. Световые датчики могут только детектировать наличие объекта, цвет и контрастность, а лазерные датчики могут с высокой точностью измерить расстояние до объекта. Принцип измерения расстояния лазерными датчиками основан на измерении времени между посылкой лазерного импульса и регистрацией отражённого импульса.

Ультразвук распространяется внутри конуса с вершиной в точке излучения, а свет распространяется в виде луча, поэтому оптические датчики могут обнаруживать более мелкие объекты. Оптические датчики обладают более высоким быстродействием, чем ультразвуковые. Фотоэлектрические Thru-beam датчики действуют на большем расстоянии, чем ультразвуковые, а датчики рассеянного света – наоборот.

Функции

Датчики рассеянного света
Датчик регистрирует световой сигнал, отражённый (рассеянный) от самого предмета. Датчик с функцией подавления фона может обнаруживать объекты, находящиеся в определённой зоне чувствительности.

Датчики отражённого света
Свет, излучаемый диодом, фокусируется линзой и через поляризационный фильтр посылается на отражатель. Часть отражённого света проходит через другой поляризационный фильтр и попадает в приёмник. Фильтры настроены так, что приёмник реагирует только на тот свет, который отразился от отражателя, а не от какого-нибудь другого предмета. Если между излучателем и отражателем появляется предмет, то сигнал не проходит и датчик это регистрирует.

Датчики прерывания луча
Датчик состоит из двух частей и регистрирует предметы, находящиеся на пути распространения светового луча от излучателя к приёмнику.

Оптоволоконные проводники
Оптоволоконные проводники присоединяются к излучателю и приёмнику, так что световой сигнал распространяется теперь между кончиками этих световодов, которые можно вынести в труднодоступные и взрывоопасные места (так как нет электрической связи – только оптическая)

Лазерный датчик рассеянного луча
Лазерный датчик может с высокой точностью измерять расстояние до объекта, находящегося в зоне чувствительности.

Датчик цвета
Датчик может различать три цвета и несколько градаций каждого цвета.

Датчик контраста
Различает контрастные объекты

Индуктивные датчики приближения

Индуктивные датчики приближения используются для бесконтактного обнаружения металлических объектов. Датчик генерирует переменное поле, линии которого выходят из чувствительного элемента и пронизывают чувствительную зону датчика (до нескольких сантиметров). При появлении в этой зоне электро- или магнитопроводящего предмета поле ослабляется, и датчик обнаруживает этот объект.

Ограничения: высокочастотные поля могут оказывать влияние на работу индуктивных датчиков.

Коэффициент редукции

Расстояние срабатывания датчика (рабочая дистанция) указывается для объекта со стандартными параметрами (материал, размер, форма) — квадратная стальная пластинка, у которой толщина равна 1 мм, а длина стороны равна:

— диаметру круга, вписанного в зону чувствительного элемента датчика

— или трём номинальным рабочим дистанциям, если эта величина больше диаметра того круга.

Поэтому, если реальные объекты сделаны из другого материала (алюминий, бронза, латунь и т.п.) или/и имеют более миниатюрные размеры, то рабочую дистанцию следует уменьшить на соответствующий коэффициент редукции (взятый из каталожных таблиц).

Емкостные датчики приближения

Емкостной датчик приближения представляет собой конденсатор с металлическими концентрическими обкладками-электродами, развёрнутыми вдоль одной плоскости. Если в электрическое поле у поверхности электродов попадает объект, то ёмкость конденсатора меняется и датчик обнаруживает предмет. Емкостные датчики могут детектировать любые объекты: твёрдые, порошкообразные, а жидкие — даже сквозь неметаллические стенки (уровень сока в бутылке).

Рабочая дистанция, на которой детектируются объекты, указывается для заземленных металлических предметов. Для объектов из других материалов необходимо пересчитывать рабочую дистанцию по каталожной кривой зависимости дистанции от диэлектрической проницаемости материала.

Магнитные датчики положения

Магнитные датчики положения (Magnetic Proximity Sensors) — регистрируют объект с меткой — постоянным магнитом.
Датчик обнаруживает магнитную метку даже за стенкой из немагнитного материала, пропускающего магнитное поле.
Используя стальной магнитопровод, можно вынести магнитный датчик из зоны с высокой температурой.

Магнитные датчики для пневматических цилиндров

Магнитные датчики для пневматических цилиндров (Magnetic Cylinder Sensor) используются для определения по магнитной метке положения поршня внутри пневмоцилиндра.
С помощью дискретных магнитных датчиков можно настроить две концевые точки переключения хода поршня, а с помощью магнитного датчика с аналоговым выходом — контролировать положение поршня.

Как выбрать

Общее для всех датчиков приближения
  • Степень защиты корпуса
  • Класс взрывозащиты
  • Температура окружающей среды
  • Напряжение питания
  • Номинальный рабочий ток
  • Выходной сигнал
    • PNP/NPN
    • Релейный (NO / NC)
    • Аналоговый
      • 0.
        .20 мА
      • 4..20 мА
      • 0..10 В
    • Частотный выход
    • IO-Link
    • AS-i
  • Подключение:
    • Коннектор М8
    • Коннектор М12
    • Кабель.

Ультразвуковые датчики
  • Принцип работы:
    • Рассеянного луча (Diffuse)
    • Отражённого луча (Reflex)
    • Прерывания луча (Thru-beam)
  • Зона чувствительности
  • Погрешность измерения
  • Точность повторения измерений
  • Настраиваемая зона нечувствительности (гистерезис)
  • Стандартный размер предмета
  • Частота переключения
  • Задержка срабатывания
  • Задержка готовности после подачи питания
  • Температурная компенсация
  • Функция синхронизации нескольких датчиков
  • Конструкция 
    • Со встроенным сенсором
      • С фиксированным положением головки сенсора
      • С крутящейся головкой сенсора
    • С выносным сенсором (на какое расстояние)
  • Настройка:
    • С помощью потенциометров
    • С помощью программатора
  • Специальные функции:
    • Контроль листов в стопке (бумаги, картона или пластика).

Фотоэлектрические (оптические) датчики
  • Принцип работы:
    • Рассеянного луча
    • Отражённого луча
    • Прерывания луча
    • Датчик контраста
    • Датчик цвета
    • Лазерный датчик
  • Зона чувствительности
  • Точность измерения (для лазерных датчиков)
  • Световой выход
  • Вход деблокировки (для тестирования работоспособности).

Индуктивные датчики приближения
  • Рабочая дистанция
  • Схема подключения:
    • 2-х проводная
    • 3-х проводная
    • 4-х проводная
  • Время отклика
  • Частота переключения
  • Задержка готовности после подачи питания
  • Точность повторения измерений
  • Температурный дрейф
  • Размеры свободной зоны (в границах которой не должны находиться посторонние металлические предметы)
  • Зона гистерезиса (например, объект обнаруживается при приближении на расстояние менее 3 мм, а теряется из вида при удалении на расстояние более 5 мм)
  • Коэффициент редукции (если есть).

Емкостные датчики приближения
  • Рабочая дистанция
  • Схема подключения:
    • 2-х проводная
    • 3-х проводная
    • 4-х проводная
  • Точность повторения измерений.

 

Магнитные датчики положения | Аллегро МикроСистемс

Разработчики систем ценят наши бесконтактные ИС датчиков абсолютного положения. Наши надежные программируемые микросхемы EEPROM соответствуют требованиям к точности приложений для измерения хода и поворотного положения во всем автомобильном диапазоне напряжений и температур.

Мы также понимаем, что стоимость жгута проводов и глубокие уровни диагностики системы важны для наших клиентов. Мы предлагаем широкий спектр протоколов вывода сигналов, включая аналоговый, ШИМ, 2-проводной, SPI, I2C и самый быстрый общий протокол SENT на рынке.

Наши уникальные решения с двумя кристаллами, соответствующие стандарту ASIL D, идеально подходят для ADAS и приложений повышенной безопасности.

  • Портфолио
  • Рекомендуемые продукты
  • Ресурсы для дизайна

Поиск по категории

Датчики линейного перемещения 1D

Бесконтактные датчики положения используются практически везде — от игровых контроллеров до автономных транспортных средств. Датчики линейного перемещения Allegro также используются практически повсеместно.

Узнать больше

ИС двухмерных датчиков углового положения

Высокоточные угловые датчики Allegro с малой задержкой идеально подходят для высокоскоростных двигателей. Благодаря задержке прохождения сигнала всего 10 микросекунд наши микросхемы могут работать со скоростью вращения до 30 000 об/мин.

Узнать больше

3D-магнитные датчики

Наши датчики положения 3DMAG™ — это надежные, высокопроизводительные решения для трехмерных магнитных датчиков.

Узнать больше

Рекомендуемые продукты

ALS31300

Трехмерный магнитный линейный датчик Холла

Узнать больше

AAS33001

ИС прецизионного датчика угла с инкрементальным выходом и выходом коммутации двигателя и встроенной линеаризацией

Узнать больше

A31315

Трехмерный датчик Холла для измерения углового и линейного положения

Узнать больше

Ресурсы для проектирования

Примечание по применению

Задержка прохождения сигнала для 3D-сенсора A31315

AN296263 — задержку в тракте сигнала можно описать как трассу между углом в реальном времени и отображаемым выходным углом. Эта задержка представляет собой время, необходимое для преобразования данных о магнитном поле, воспринимаемых пластинами Холла, в информацию об угле.

Учить больше

Брошюра

Датчики положения 3DMAG

Сочетая наши проверенные планарные и вертикальные технологии Холла, решения 3DMAG предлагают надежные, высокопроизводительные измерения магнитного поля по трем осям в одной ИС.

Учить больше

Примечание по применению

Улучшения в обнаружении проскальзывания с линейными датчиками

AN296200 — В этих рекомендациях по применению представлено модифицированное решение для магнитных датчиков в приложениях с длинным ходом. Благодаря включению микроконтроллера можно реализовать более дешевое решение с меньшим количеством линейных датчиков, чем ранее существовавшие решения арктангенса.

Учить больше

Примечание по применению

Использование библиотек DLL A1330 ASEK для создания двухточечного программатора Labview

AN296186 — В этом примечании к применению содержатся рекомендации по использованию динамически подключаемой библиотеки (DLL) A1330 с LabVIEW.

Учить больше

Примечание по применению

Двухточечное программирование для A1330

AN296199 — это руководство по применению служит руководством по использованию двухточечного алгоритма программирования для расчета и программирования значений, необходимых для определения углового положения с коротким ходом с помощью интегральной схемы датчика угла поворота A1330.

Учить больше

Примечание по применению

Трехмерный датчик Холла Магнитное обнаружение несанкционированного доступа Системы умного дома

AN296223 — Результаты эксперимента подчеркивают несколько преимуществ 3D-датчиков Холла, таких как их способность обнаруживать сильные магнитные поля, которые случайным образом воздействуют на внешнюю часть устройства «умный дом».

Учить больше

Примечание по применению

Использование A1335 в приложениях с коротким ходом

AN296166 — Эти рекомендации по применению посвящены магнитным приложениям с коротким ходом, использующим датчики углового положения Allegro на основе технологии кругового вертикального Холла (CVH). Анализы и данные, используемые в этом документе, основаны на ИС датчика угла A1335.

Учить больше

Примечание по применению

Использование протокола SENT Communications Output Protocol с устройствами A1341 и A1343

AN296108 — В этом примечании к применению содержится описание реализации протокола SENT в Allegro, который включает в себя расширения, разработанные Allegro для увеличения размеров переноса информации на выходе микросхемы датчика Allegro в электронные блоки управления (ECU) автомобиля.

Учить больше

Примечание по применению

A31315 Вводное руководство по применению Slide-by

AN296189 — A31315 представляет собой многоосевой датчик Холла с расширенными встроенными возможностями обработки сигналов, который упрощает многочисленные задачи проектирования, с которыми сталкивается разработчик систем.

Учить больше

Примечание по применению

A31315 Функция ошибки одиночного датчика штампа — как использовать

AN296229 — магнитные датчики Allegro 3D можно использовать в самых разных приложениях, где механическое движение (линейное или вращательное) может быть выражено изменением магнитного угла. Читать далее.

Учить больше

ИС датчика положения Melexis I Melexis

  • Дом
  • Товары
    • ИС датчика тока ИС встроенного драйвера двигателя ИС драйвера вентилятора и насоса ИС индуктивного датчика положения ИС защелки и переключателя ИС интеллектуального драйвера светодиодов ИС магнитного датчика положения ИС оптического датчика ИС предварительного драйвера ИС датчика давления ИС датчика скорости ИС датчика температуры ИС приемопередатчика
  • Приложения
  • Технические переговоры
  • Техническая информация
    • Симулятор датчика токаЭкологические формыФункциональная безопасностьОбработка и сборка интегральных схемСимулятор магнитного дизайнаПрограммирование и программные инструментыКачествоРекомендуемые сторонние ресурсыУстойчивое развитие
  • Карьера
  • Контакт
    • Экологический контактОбщий контактКонтакты по связям с инвесторамиОфисы и офисы Контакты для прессыПредставители и дистрибьюторыКонтакты по продажамТехнический запрос Разрешение на возврат материалов
  • Более.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *