سنسور مجاورت مغناطیسی

اندازه گیری جابجایی

توسط اشلین22 ژانویه 20210588

اشتراک گذاری1

سنسور مجاورت مغناطیسی یک سنسور مجاورت غیر تماسی است و می توان از آن برای تشخیص اجسام مغناطیسی استفاده کرد. به این نوع سنسور مجاورت، کنتاکت های نی نیز می گویند. این از اعوجاج میدان مغناطیسی برای عملکرد خود استفاده می کند، در صورتی که اگر یک ماده فرومغناطیسی در محدوده این سنسور قرار گیرد، میدان مغناطیسی تغییر می کند و سیگنالی به سنسور داده می شود. سنسور مجاورت مغناطیسی از اندوکتانس، اصول اثر هال، عدم تمایل متغیر یا فناوری مقاومت مغناطیسی برای تشخیص جسم استفاده می کند. محدوده عملکرد سنسور مجاورت مغناطیسی خوب است. میدان مغناطیسی می تواند از بسیاری از مواد غیر مغناطیسی عبور کند، بنابراین فرآیند سوئیچینگ نیز می تواند بدون نیاز به قرار گرفتن در معرض مستقیم جسم مورد نظر انجام شود. با کمک یک هادی مغناطیسی می توان میدان مغناطیسی را در فواصل طولانی منتقل کرد. و به همین دلیل سیگنال را می توان از مناطق با دمای بالا دور کرد. این نوع سنسور اثر نویز الکتریکی ندارد و می تواند در AC یا DC کار کند. این فاصله حسی این دستگاه به دلیل عوامل خاصی مانند دما، جسم حسگر، اجسام اطراف و همچنین فاصله نصب از سنسور متفاوت است.

استایل بدنه حسگرهای مجاورت مغناطیسی می تواند مستطیل شکل، کلید محدود، بشکه، شکاف یا حلقه باشد. نوع بدنه بشکه به شکل استوانه ای خواهد بود و می توان آنها را نخ کرد. سوئیچ لیمیت مشابه سوئیچ حد تماس خواهد بود، در این سنسور از مکانیسم سوئیچینگ جدا شده و سیگنال تشخیص را می دهد. در نوع بدنه مستطیلی، یک سنسور بلوکی شکل خواهد داشت. سنسور نوع شیار برای تشخیص وجود پره هنگام عبور از شکاف حسگر استفاده می شود. نوع حلقه ای شکل یک حسگر دونات شکل است که در آن جسم از مرکز حلقه عبور می کند.

انواع سنسور موقعیت مغناطیسی چیست؟

1. سوئیچ نی
2. سنسور مغناطیسی تنگ کننده
3. سنسور مقاومت مغناطیسی
4. سنسور مجاورت مغناطیسی القایی
5. سنسور اثر هال
6. LVDT
7. RVDT

سوئیچ نی

این سنسورها با وجود آهنربای دائمی فعال می شوند و اصل عملکرد آنها بر اساس استفاده از کنتاکت نی است. کنتاکت نی دارای دو سرب فرومغناطیسی کم ریلکتانس است که در لامپ های شیشه ای حاوی گاز بی اثر محصور شده اند. نی ها در حضور میدان مغناطیسی به دلیل القای مغناطیسی جذب می شوند و این فرآیند باعث ایجاد تماس الکتریکی می شود. در سوئیچ نی، کنتاکت ها به طور معمول باز هستند و در صورت وجود میدان مغناطیسی بسته می شوند. اندازه و نوع آهنربا مورد نیاز با توجه به نوع سوئیچ نی و نحوه ساخت آن خواهد بود. فاصله آهنربا و سوئیچ بسیار مهم است اگر فاصله بین آهنربا و سوئیچ گسترده باشد، برای تعامل با سوئیچ به یک آهنربای قوی نیاز است.

هنگام نصب یک سوئیچ نی، باید مطمئن شویم که هیچ میدان مغناطیسی واسط در نزدیکی سنسور وجود ندارد. پس در این حالت باید مطمئن شویم که حسگر مجاورتی باید بر این اساس شیلد شود.

انواع سوئیچ نی

دو نوع سوئیچ نی وجود دارد و آن سوئیچ نی خشک و سوئیچ نی مرطوب جیوه ای است. در یک سوئیچ نی خشک، تیغه های تماس فرومغناطیسی در یک ظرف شیشه ای با گاز بی اثر آب بندی می شوند. در حالی که در نوع مرطوب شده با جیوه، جیوه ماده تماس یک مدار الکتریکی، جیوه با جیوه است.

سوئیچ نی چه مزایایی دارد

تماس ها تحت تأثیر گرد و غبار، خوردگی و اکسیداسیون به دلیل لامپ شیشه ای و گاز خنثی نمی شوند. تعمیر و نگهداری این سنسور واقعا کمتر است، این سوئیچ ویژگی های الکتریکی و مکانیکی بسیاری را همراه با عملکردهای مختلف خروجی ارائه می دهد. عملکرد این دستگاه واقعا آسان است و همچنین قابل اعتماد است. فاصله عملکرد این سوئیچ خوب است.

سنسور مغناطیسی تنگ کننده

این نوع سنسور از سیم پیچ ها، یک هسته مغناطیسی الاستیک و یک شفت حسگر تشکیل شده است. در این سنسور، تغییر در موقعیت شفت حسگر باعث ایجاد تنش در هسته حساس می شود. نفوذپذیری مواد هسته با تنش متفاوت است، و بنابراین بر اندوکتانس پیچ سیم پیچ در اطراف هسته تأثیر می گذارد، اندوکتانس تابع موقعیت شفت است.

سنسور مغناطیسی مقاومتی

اگر گفته شود ماده دارای مقاومت مغناطیسی است، این توانایی را دارد که تحت تأثیر میدان مغناطیسی مقاومت خود را تغییر دهد. بنابراین این نوع سنسور موقعیت اثر مغناطیسی مقاومت ماده را تحت تأثیر میدان مغناطیسی بررسی می کند. بنابراین برای تشخیص موقعیت، می‌توانیم حسگر را روی یک جسم متحرک زاویه‌دار یا خطی با حسگر مکمل یا آهنربای آن ثابت قرار دهیم. خاصیت مقاومت مغناطیسی در یک ماده آهنی رخ می دهد و می تواند به عنوان یک نوار نازک برای تبدیل شدن به یک عنصر مقاومتی اعمال شود.

سنسور مجاورت مغناطیسی القایی

این نوع سنسور شبیه سنسور مجاورت القایی است، تفاوت عمده آن در این است که دارای یک نوسان ساز داخلی است، سیم پیچ نوسانی از طراحی نیم هسته ای نیست که یک میدان مغناطیسی به سمت بالا ایجاد می کند، بلکه یک سیم پیچ با پوسته بسته است. طراحی، یک نمونه برای این یک سیم پیچ با یک هسته فریت محافظ است. با استفاده از آهنربای دائمی، مواد هسته هسته اسیلاتور اشباع می شود و این باعث ایجاد لرزش در جریان نوسانگر حسگر مجاورتی می شود. یک حالت ماشه تغییر را ارزیابی می کند و آن را به یک سیگنال خروجی تعریف شده تبدیل می کند. این نوع حسگر مجاورتی فقط به میدان های مغناطیسی واکنش نشان می دهد و به هیچ جسم فلزی واکنش نشان نمی دهد.

سنسور اثر هال

سنسور جلوه هال یک ردیاب موقعیت غیر تماسی است و قسمت عمده این دستگاه یک آهنربای دائمی و یک آی سی سنسور جلوه سالن می باشد. اثر هال فرآیندی است که در آن برهمکنشی بین حامل الکتریکی متحرک و میدان مغناطیسی خارجی وجود دارد. خروجی سنسور سالن به میدان مغناطیسی بستگی دارد، این سنسور می تواند برای انجام سوئیچینگ مجاورت، موقعیت یابی و تشخیص سرعت استفاده شود.

آی سی سنسور سالن می تواند تغییر میدان مغناطیسی را هنگامی که یک آهنربای دائمی در مجاورت آن قرار می گیرد و سیگنال الکتریکی تولید می کند، تشخیص دهد. سپس این سیگنال برای کنترل سیگنال خروجی سوئیچ تقویت و اصلاح می شود.

LVDT

با استفاده از LVDT می توانیم اندازه گیری فاصله خطی دقیق و قابل اعتماد انجام دهیم. هسته آهنی به قسمت متحرک در تجهیزات متصل می شود تا جزئیات موقعیت را بدست آورد. موقعیت سنسور الکتریکی که خروجی آن متناسب با موقعیت یک هسته مغناطیسی متحرک است و خروجی الکتریکی خطی تولید می کند و مشابه موقعیت هسته آهنی متحرک خواهد بود.

کاربردهای سنسور مجاورت مغناطیسی چیست؟

• این سنسور در سنسور در و پنجره در دزدگیر استفاده می شود
• به طور گسترده ای در صنایع پانل سازی استفاده می شود
• برای کاربردهای تشخیصی قابل اعتماد استفاده می شود
• آنها در شرایط جوشکاری متخاصم استفاده می شوند
• از این سنسورها برای تعیین موقعیت نقاط و قفل مکانیکی یک دستگاه سوئیچ برای اطمینان از عبور امن قطارها استفاده می شود.
• تلفن های همراه

https://automationforum.co/what-is-a-magnetic-proximity-sensor-what-are-the-types-of-magnetic-position-sensors/