EN
Senzory převádějí fyzikální veličiny na měřitelné signály. Jejich spolehlivý provoz závisí nejen na samotném snímacím prvkem, ale také na klíčovém příslušenství, jako jsou pouzdra, úpravčí obvody signálů, konektory a montážní hardware. Níže jsou popsány pět důležitých typů senzorů včetně jejich principů činnosti a nezbytného příslušenství.
1. Lineární snímače (Potenciometrický nebo magnetostrikční)
Princip činnosti: Potenciometrické lineární senzory využívají odporovou dráhu a jezdce. Pohybem jezdce po přímce se odpor mění úměrně, čímž vzniká výstup napěťového děliče. Magnetostrikční senzory obsahují vlnovod a trvalý magnet; elektrický impuls generuje tlakovou vlnu, která se odráží od polohy magnetu, a zpoždění signálu udává posun.
Hlavní příslušenství: Počasíodolné pouzdra (IP67), tyčové konce nebo kulová ložiska pro mechanické spojení, kabelové sestavy se stíněním a signálové kondicionéry, které převádějí odpor nebo časové zpoždění na výstup 4–20 mA nebo 0–10 V.
2. Váhové senzory ( Váhové buňky – typ s tenzometrickými můstkami)
Princip činnosti: Většina tenzometrických snímačů používá kovový pružný prvek (např. nosník, typ S nebo kotoučový tvar) se čtyřmi tenzometry zapojenými do Wheatstoneova můstku. Při působení síly se prvek deformuje, čímž vzniká tah ve dvou tenzometrech (nárůst odporu) a tlak v dalších dvou (snížení odporu). Můstek vytváří výstupní signál v milivoltech úměrný zatížení.
Hlavní příslušenství: Pouzdra z nerezové oceli nebo nástrojové oceli na bázi slitin pro ochranu proti korozi, tlačné knoflíky a montážní desky, spojovací krabičky pro součtování signálů z více snímačů a přesné zesilovače (s regulací napájecího napětí a kompenzací teplotních vlivů).
3. LVDT (Lineární diferenciální transformátor polohy)
Princip činnosti: LVDT se skládá z primární cívky a dvou sekundárních cívek navinutých na duté trubici. Feromagnetický jádro se pohybuje lineárně uvnitř trubice. Primární cívka je napájena střídavým signálem (obvykle 1–10 kHz). Obě sekundární cívky jsou zapojeny sériově proti sobě; když je jádro v centrální poloze, jejich indukované napětí se ruší (nulový výstup). Pohyb jádra naruší rovnováhu napětí a vytvoří střídavý výstup, jehož amplituda je úměrná posunutí a fáze udává směr.
Hlavní příslušenství: Pouzdra z nerezové oceli nebo epoxidová litá pouzdra pro náročné prostředí, závitové tyče jádra a pružinově zatěžované sondy, signálové kondicionéry, které demodulují střídavý výstup na stejnosměrné napětí nebo proud 4–20 mA, a konektorové kabely s nízkou kapacitou.
4. Torzní senzory (reakční nebo rotační typ)
Princip činnosti: Většina snímačů točivého momentu využívá tenzometrů přilepených na hřídel nebo přírubu. U reakčních snímačů točivého momentu je tělo pevně upevněno a tenzometry měří krouticí moment. U rotačních snímačů točivého momentu je na rotující hřídel namontován tenzometr nebo magnetoelastický prvek; signál je přenášen pomocí kroužkových kontaktů, induktivního spřažení nebo rádiové telemetrie. Změna odporu tenzometrů (Wheatstoneův můstek) je přímo úměrná točivému momentu.
Hlavní příslušenství: Ozubené nebo drážkové hřídele pro přenos krouticího momentu, sady kroužkových kontaktů (pro rotační typy), bezdrátové telemetrické moduly, ochranné pouzdra se těsnými ložisky a zesilovače/upravovací jednotky poskytující filtrované, kalibrované napěťové nebo proudové výstupy.
Obecné příslušenství pro všechny typy
Převodníky signálů (zesilovače, filtry, obvody linearizace), elektrické konektory (M12, DIN), montážní konzoly a kalibrační nástroje jsou běžné u mnoha senzorů. Správný výběr příslušenství zajišťuje přesnost, životnost a elektromagnetickou kompatibilitu.
Pochopení jak principu snímání, tak doprovodného hardwaru je pro inženýry nezbytné, aby tyto senzory spolehlivě nasadili v průmyslové automatizaci, zkouškách automobilů, robotice a řízení procesů.
