Để tạo ra kết quả cuối cùng chất lượng cao, việc tự động hóa các quy trình công nghiệp đòi hỏi nhiều thành phần khác nhau để hoạt động hoàn hảo cùng nhau. Cảm biến vị trí, một thành phần khiêm tốn nhưng quan trọng trong tự động hóa công nghiệp, là chủ đề của bài viết này. Cảm biến vị trí trong các cơ sở sản xuất và chế biến đảm bảo rằng các nhiệm vụ quan trọng được hoàn thành theo kế hoạch, hỗ trợ giám sát và quản lý các quy trình sản xuất. Nói chính xác hơn, công việc chính của chúng là tìm “mục tiêu” hoặc di chuyển mọi thứ và báo cáo về sự hiện diện hoặc sự vắng mặt. Van khí nén có nhiều cách sử dụng khác nhau vì chúng có thể truyền tín hiệu đến hệ thống yêu cầu hệ thống thực hiện hành động được lập trình sẵn khi mục tiêu ở trong khoảng cách định sẵn của cảm biến vị trí.
Cảm biến vị trí đưa ra tín hiệu yêu cầu hệ thống ngừng thực hiện chức năng được lập trình sẵn đó hoặc chuyển sang chức năng khác khi mục tiêu di chuyển ra khỏi cảm biến vị trí. Mặc dù về mặt lý thuyết, mục tiêu có thể là bất cứ thứ gì, nhưng bài viết này sẽ chỉ xem xét các mục tiêu kim loại và các phương pháp “chính thống” để định vị chúng vì mục đích đơn giản. Công tắc giới hạn cơ học, cảm biến tiệm cận cảm ứng, công tắc giới hạn lò xo và công tắc giới hạn là một số công nghệ này. Hiểu ngôn ngữ tiêu chuẩn được phần lớn các nhà sản xuất cảm biến sử dụng là điều hữu ích trước khi xem xét nhiều loại cảm biến vị trí.
• Phạm vi cảm biến: khoảng cách giữa mặt cảm biến và mục tiêu kích hoạt công tắc
• Độ trễ: khoảng cách giữa điểm nhả và điểm kích hoạt của công tắc
• Khả năng lặp lại: Tuổi thọ của bộ chuyển mạch có thể xác định một cách nhất quán cùng một mục tiêu trong cùng một phạm vi.
• Thời gian đáp ứng: khoảng thời gian giữa việc phát hiện mục tiêu và tạo tín hiệu đầu ra.
Các thiết bị cơ điện được gọi là công tắc giới hạn cơ học sử dụng tiếp xúc vật lý trực tiếp với mục tiêu để cảm nhận vị trí của mục tiêu. Chúng có thể hỗ trợ tải dòng điện cao và hoạt động mà không cần nguồn điện. Công tắc cơ học không quan tâm đến cực tính hoặc điện áp vì chúng sử dụng các tiếp điểm khô, khiến chúng có khả năng chống lại các sai sót về điện khác nhau như nhiễu điện, nhiễu tần số vô tuyến, dòng rò và sụt áp. Tay đòn, nút, thân, đế, đầu, tiếp điểm, thiết bị đầu cuối và các bộ phận chuyển động khác của các công tắc này thường xuyên cần được bảo trì. Công tắc giới hạn cơ học Votto có thể có độ lặp lại kém vì chúng tiếp xúc vật lý trực tiếp với mục tiêu. Bản thân mục tiêu cũng như cánh tay đòn có thể bị mòn khi tiếp xúc vật lý. Ngoài ra còn có những lỗ hở không được bảo vệ, dễ bị ăn mòn, bụi và ẩm. Do vấn đề này, các khu vực nguy hiểm được chứng nhận và các điểm tiếp xúc kín thường có giá cao.
Công tắc giới hạn lò xo là một công cụ cơ điện sử dụng lực hút từ tính để xác định vị trí của mục tiêu từ tính. Hai ngạnh kim loại nhỏ đặt trong ống thủy tinh nằm bên trong công tắc. Đây chính là “yếu tố sậy”. Do độ nhạy từ tính của nó, phần tử sậy phản ứng với các mục tiêu từ tính bằng cách kích hoạt. Vì chúng không yêu cầu tiếp xúc trực tiếp với mục tiêu để hoạt động nên công tắc giới hạn lò xo mang lại tất cả lợi ích của công tắc cơ học đồng thời tránh được những khó khăn khi mài mòn.
Không thể sử dụng mục tiêu bằng sắt thông thường với công tắc giới hạn lò xo; mục tiêu từ tính là cần thiết. Công tắc sậy không đáng tin cậy vì phần tử sậy, ống thủy tinh và các ngạnh kim loại nhỏ trở nên mỏi do uốn cong. Áp suất tiếp xúc thấp có thể dẫn đến hiện tượng rung lắc của các tiếp điểm và tín hiệu sai từ sậy trong các tình huống có độ rung cao.
Một thiết bị điện tử trạng thái rắn được gọi là cảm biến tiệm cận cảm ứng sử dụng những thay đổi trong trường năng lượng của vật thể kim loại để xác định vị trí của nó. Không cần phải chạm vào vật lý và không có bộ phận chuyển động nào bị kẹt, hao mòn hoặc hư hỏng, làm giảm khả năng bảo trì. Nó cũng có khả năng chống bụi bẩn vì nó không có bộ phận chuyển động. Cảm biến tiệm cận cảm ứng rất dễ thích ứng với nhiều ứng dụng và có sẵn ở một số kích cỡ và kiểu dáng. Cảm biến tiệm cận cảm ứng không thể chịu được tải dòng điện cao và cần nguồn điện bên ngoài (điện) để hoạt động. Chúng cũng có thể dễ bị sụt điện áp, dòng điện rò rỉ, nhiễu tần số vô tuyến và nhiễu điện. Sự thay đổi nhiệt độ cực cao và sự xâm nhập của hơi ẩm đôi khi có thể có hại cho các cảm biến tiệm cận cảm ứng.
công tắc giới hạn giới hạn
Bằng cách sử dụng công nghệ lai đặc biệt, công tắc giới hạn giới hạn có thể xác định vị trí các mục tiêu chứa sắt thông qua trường điện từ. Công tắc giới hạn không cần đòn bẩy cực kỳ đáng tin cậy trong các tình huống khó khăn và sử dụng lâu dài. Vì không cần chạm vật lý hoặc nguồn điện bên ngoài nên tải dòng điện lớn là có thể thực hiện được và không gì có thể kẹt, uốn cong, vỡ hoặc nghiền. Tương tự như các công tắc cơ học, chúng không bị nhiễu điện, nhiễu tần số vô tuyến, dòng rò và sụt áp. Chúng cũng không nhạy cảm với phân cực hoặc điện áp. Bụi, bẩn, ẩm ướt, tiếp xúc vật lý và phần lớn các chất ăn mòn hoặc hóa chất không ảnh hưởng đến công tắc giới hạn. Phần lớn các loại có phạm vi nhiệt độ làm việc rộng và về bản chất là an toàn. Công tắc giới hạn không đòn bẩy hoàn hảo cho các ứng dụng yêu cầu độ kín nước và chống cháy nổ nhờ các kết nối kín và vỏ kim loại chắc chắn.
Cảm biến vị trí rất quan trọng đối với việc tự động hóa các quy trình công nghiệp. Có rất nhiều công nghệ cảm biến vị trí trên thị trường, mỗi công nghệ có một đặc điểm hiệu suất riêng biệt. Để đạt được hiệu suất và độ tin cậy cần thiết, cần lưu ý chọn đúng loại cảm biến cho ứng dụng.
Thời gian đăng: Jun-02-2023
