Indukční snímače pro bezdotykové měření vzdálenosti
 | ||||||||||||||||||||
| Inovace, technologie, projekty Indukční snímače pro bezdotykové měření vzdálenosti
Měření polohy (vzdálenosti) je jednou z nejčastějších úloh v automatizaci. Mnohdy se stává, že není možné použít běžné dotykové metody, kdy se vzdálenost převádí na mechanický posuv měřidla. Pak musí nastoupit některá z bezdotykových metod měření vzdálenosti. Zajímavé využití může mít indukční snímač s analogovým výstupem. Princip je podobný jako u indukčních snímačů s dvoustavovým výstupem – tlumení oscilátoru způsobené ztrátami vířivými proudy v kovovém předmětu. Na rozdíl od dvoustavových indukčních snímačů, které pouze detekují přítomnost kovového předmětu, snímače s analogovým výstupem snímají polohu kovového předmětu v celém měřicím rozsahu a převádějí ji na proporcionální proudový signál 0 až 20 mA (obr. 1). Měřicí rozsah je podobný jako detekční rozsah běžného indukčního snímače – pohybuje se v řádu milimetrů.  Na obr. 1 je také vidět typická převodní charakteristika. Linearita uvnitř měřicího rozsahu se pohybuje kolem dvou procent. Platí to v případě, je-li plocha měřeného objektu obrácená k čidlu větší, než je aktivní plocha čidla (viz tab. 1). Je-li měřena vzdálenost menšího předmětu, mění se charakter magnetického pole a tím i linearita. Opakovatelnost měření se pohybuje v řádu mikrometrů, teplotní drift (pomalá nežádoucí změna vstupních veličin přístroje vyvolaná změnou teploty – pozn. red.) je menší než jedno promile měřené hodnoty na stupeň, frekvenční rozsah 100 Hz pro pokles o 3 dB. Protože se při měření vybuzuje elektromagnetické pole v měřeném objektu, závisí měřicí rozsah i na magnetické permeabilitě a elektrické vodivosti materiálu, ze kterého je předmět vyroben. Závislost převodních charakteristik na materiálu ukazuje obr. 2. Pro diamagnetické materiály (měď, hliník) se měřicí rozsah zmenšuje. Tab. 1. Přehled indukčních čidel s analogovým výstupem firmy Pepperl+Fuchs
Možných využití indukčních snímačů s analogovým výstupem je celá řada. Zajímavou aplikací je polohování nástroje dřevoobráběcího stroje. Poloha frézy byla měřena přímo skrze obráběný materiál. Protože dřevo je nevodivé a nemagnetické, nemá jeho přítomnost v prostoru měření žádný vliv.  Na obr. 3 je ukázáno použití snímačů k měření excentricity při vyvažování velké hřídele. Indukční snímač s analogovým výstupem nemusí být použit pouze k měření vzdáleností. Při konstantní vzdálenosti závisí výstupní proud na velikosti (a samozřejmě tvaru) sledovaného objektu, lze jej tedy použít ke třídění kovových předmětů podle velikosti. Objevila se i aplikace, ve které byl tento snímač použit k ověření správnosti mince v prodejním automatu. Je-li zajištěna jednoznačná poloha mince před aktivní plochou snímače, musí být výstupní proud pro mince stejné velikosti a ze stejného materiálu rovněž stejný. Rozdíl ve velikosti mince nebo v jejím materiálu se projeví změnou výstupního proudu.  Také další aplikace využívá změny homogenity sledovaného materiálu na výstupní proud. V prodejně ojetých vozů v SRN používají tento snímač k detekci zkorodovaných částí karoserie. Materiál zeslabený korozí se projeví změnou výstupního proudu, ačkoliv povrch vytmelené a nalakované karoserie je na první pohled bezvadný. V tab. 1 je uveden přehled nabízených indukčních čidel s analogovým výstupem. Čidla mají třídrátové připojení a nepotřebují žádnou externí vyhodnocovací jednotku. Jakékoliv další informace o čidlech Pepperl+Fuchs si zájemci mohou vyžádat v kterékoliv kanceláři společnosti FCC Průmyslové systémy s. r. o. FCC Průmyslové systémy s. r. o. 400 11 Ústí nad Labem, SNP 8, tel.: (047) 277 41 73, fax: (047) 277 21 15 | ||||||||||||||||||||
