Использование датчика положения в промышленности

Во многих системах промышленной автоматизации необходима точная информация об их местонахождении для управления движением некоторых приводов. С этой целью используются линейные и угловые датчики положения, которые преобразуют механическое движение в электрический сигнал или цифровой сигнал, который используется в процессах управления. Поэтому часто возникает необходимость купить датчик положения.

Датчики, используемые для отслеживания положения компонентов системы автоматизации и деталей машин, включают в себя поворотные энкодеры, линейные датчики и инклинометры. По принципу работы можно сделать разделение на оптические, магнитные и емкостные энкодеры, а также индукционные преобразователи, также называемые резольверами. Наиболее популярной группой датчиков позиционирования являются конечно же абсолютные и инкрементальные энкодеры.

Энкодер представляет собой устройство, которое преобразует смещение и / или угловое положение измеряемого объекта или части машины в электрический или цифровой сигнал. Энкодеры используются главным образом во всех типах станков и производственных линий, где они отвечают за точные измерения скорости, расстояния, смещения или расстояния, пройденного заготовкой, деталью станка или приводом. Благодаря кодировщикам, с очень высокой точностью - часто достигающей сотых или тысячных миллиметра - известно, насколько элемент повернулся или переместился или по какому пути он прошел.

Немного истории

Резольверы, также называемые преобразователями углового положения, используются в промышленности с 1940-х годов. Этот датчик используется для измерения угла поворота и напоминает электродвигатель. Статор имеет две одинаковые вторичные обмотки, расположенные под прямым углом друг к другу, и в роторе имеется одна первичная обмотка, с которой считывается сигнал. Переменная опорная частота Uod с постоянной частотой подается на ротор. Вторичные обмотки статора Us и Uc обеспечивают напряжения, различающиеся по фазе на 90 °, Us = Uod sin и Uc = Uod cos соответственно, значение угла, по которому вращается ротор резольвера.

Поскольку каждому углу, в котором вращался вал, присваивается уникальная пара синусоидальных и косинусных углов и, следовательно, пара значений напряжения, поэтому на основе измерений напряжения Us и Uc на обмотках статора легко определить угловое положение, по которому передвинулся вал ротора. Более того, распознаватель всегда предоставляет информацию об абсолютном положении ротора в случае вращения на 360 ° или его кратности, что является одним из основных преимуществ этого типа преобразователей по сравнению, например, с инкрементальными датчиками.