Что такое датчик перемещения?
Датчик перемещения — это измерительный преобразователь, который фиксирует механические перемещения объекта и преобразует их в электрический сигнал. Этот сигнал можно измерять, передавать, записывать, обрабатывать и использовать для автоматического управления различными процессами. Ключевой характеристикой для классификации таких датчиков является вид выходного сигнала, получаемого после преобразования исходной механической величины.
Индуктивные датчики
Эти устройства работают на основе электромагнитной индукции. Они отличаются широким диапазоном измерений, разнообразием классов точности и конструкций, а также могут комплектоваться как встроенной, так и внешней электроникой. Главные преимущества — высокая износостойкость, минимальная потребность в обслуживании, компактность и надежная защита от внешних воздействий, таких как влага и загрязнения. Области применения включают мониторинг положения гидроцилиндров в подвеске, измерение износа сцепления в гоночных автомобилях, непрерывный контроль уровня жидкостей и отслеживание отклонений барабана в стиральных машинах.
Емкостные датчики
Данный тип датчиков предназначен для бесконтактного измерения расстояния, положения и перемещения как электропроводящих, так и диэлектрических объектов. Они обладают высокой разрешающей способностью, температурной стабильностью, быстродействием и долговременной надежностью. Однако их существенным недостатком является чувствительность к состоянию окружающей среды: попадание пыли, влаги или посторонних материалов в измерительный зазор может исказить сигнал. Емкостные датчики используются, например, для контроля толщины пленочных покрытий, измерения деформации тормозных дисков и аксиальных биений в дисковых накопителях.
Оптические датчики
Это бесконтактные устройства, принцип работы которых основан на оптической триангуляции. Они характеризуются исключительной точностью, высоким разрешением, линейностью, большим диапазоном и базовым расстоянием измерений, а также высокой скоростью сбора данных. Датчики эффективно подавляют фоновую засветку и часто оснащаются лазером видимого спектра (2-го класса безопасности), что позволяет проводить измерения на значительном удалении от объекта с помощью малого измерительного пятна. Чувствительным элементом служит аналоговый модуль или цифровая линейка. Применяются в автомобильной промышленности для контроля толщины пластиковых деталей, для обнаружения радиальных колебаний режущего инструмента, в 3D-контроле поверхности материалов и проверке копланарности выводов микросхем.
Токовихревые (вихретоковые) датчики
Бесконтактные датчики этого типа используются для измерения расстояния, перемещения и положения объектов из электропроводящих материалов (как ферромагнитных, так и немагнитных). Их важнейшее преимущество — полная нечувствительность к таким помехам, как масло, грязь, пыль и влага. Выпускаются в широком диапазоне размеров (диаметр от 2 до 140 мм) и обладают высокой разрешающей способностью, линейностью и пригодностью для динамических измерений в тяжелых условиях. Сферы использования включают мониторинг колебаний сверхпроводящих магнитов, измерение толщины нитей и масляной пленки в двигателях, а также контроль пластиковых деталей в автопроме.
Тросовые датчики
Эти датчики измеряют линейное перемещение объекта с помощью гибкого троса из нержавеющей стали. Трос наматывается на барабан с помощью пружинного механизма, а барабан механически связан с потенциометром или энкодером (инкрементальным или абсолютным). Таким образом, линейное движение преобразуется во вращательное, а затем — в пропорциональное изменение сопротивления или цифровой код. Тросовые датчики отличаются большим диапазоном измерений (до 50 000 мм), практически неограниченным разрешением, простым и гибким монтажом, высокой надежностью и долгим сроком службы. Они могут иметь аналоговый или цифровой выход. Применяются для измерения хода вилочного погрузчика, синхронизации движения, испытаний на вибрацию и контроля отделения ступеней ракет-носителей.