EN
Andurid teisendavad füüsilised suurused mõõtmeteks sobivaks signaaliks. Nende usaldusväärne töö sõltub mitte ainult andurelemendist, vaid ka olulistest lisaseadmetest, nagu korpused, signaalitöötlejad, ühendajad ja paigaldusvarustus. Alljärgnevalt kirjeldatakse viit olulist anduritüüpi koos nende tööpõhimõtetega ja oluliste lisaseadmetega.
1. Lineaarsed andurid (Potentsiomeetriline või magnetostruktivne)
Tööpõhimõte: Potentsiomeetrilised lineaarsed sensorid kasutavad takistuslikku radat ja liugurit. Kui liugur liigub lineaarselt, muutub takistus proportsionaalselt ning teeb väljundiks pingejagaja signaali. Magnetostruktivsed sensorid sisaldavad lainepiirikut ja püsimagnetit; elektriline impuls üle kandub pingelainena, mis peegeldub püsimagneti asukohast, ja viite aeg näitab nihet.
Peamised lisad: Vihmikindlad korpused (IP67), vardapäisud või kerakujulised toed mehaaniliseks ühenduseks, ekraanitud kaablikomplektid ning signaalitöötlejad, mis teisendavad takistuse või viiteaja 4–20 mA või 0–10 V väljundsignaaliks.
2. Kaalumissensorid ( Koormuseliiridest – Deformatsioonimõõturi tüüpi)
Tööpõhimõte: Enamik koormusandureid kasutab metallist vedruelementi (nt kiir, S-kujuline või pannkook) neli deformatsioonimeerikut, mis on ühendatud Wheatstone’i sildas. Kui rakendatakse jõudu, deformeerub element, tekitades kahe meeri vastupanu suurenemisega pinget ja teiste kahe meeri vastupanu vähenemisega surve. Sild annab välja millivolt-signaali, mis on proportsionaalne koormusega.
Peamised lisad: Rostivaba terasest või sulamterasest korpused korrosioonikaitseks, koormusnupud ja paigaldusplaatid, ühenduskastid mitme anduri summeerimiseks ning täpsusvõimendid (päritud pinge reguleerimisega ja temperatuurikompensatsiooniga).
3. LVDT (Lineaarne muutuv diferentsiaaltransformaator)
Tööpõhimõte: LVDT koosneb primaar- ja kahest sekundaarkoilmast, mis on keeratud õõnsale torule. Ferromagnetiline südamik liigub sirgjooneliselt torus. Primaari toidab vahelduvvoolusignaal (tavaliselt 1–10 kHz). Mõlemad sekundaarkoilmed on ühendatud järjest vastandatult; kui südamik asub keskkohas, kompenseeruvad nende indutseeritud pingeid (nullväljund). Südamiku liigutamine häirib pingete tasakaalu, tekitades vahelduvvoolu väljundi, mille amplituud on võrdeline nihega ja faas näitab liikumise suunda.
Peamised lisaseadmed: Rõhukindlad housings roostevabast terasest või epoksiühendusega karmide keskkondade jaoks, sise- või välistellitud südamikupulgad ning vedrukoormatud sonde, signaalitöötlejad, mis demoduleerivad vahelduvvoolu väljundi alalispingeks või 4–20 mA signaaliks, ning ühenduskaablid väikese mahtuvusega.
4. Momentisensorid (Reaktsiooni- või pöörlev tüüp)
Tööpõhimõte: Enamik pöördemomentsensoreid kasutab takistusandureid, mis on kinnitatud teljele või flantsile. Reaktsioonpöördemomentsensoreis on keha kinnitatud ja takistusandurid mõõdavad pöörlemismomenti. Pöörlevates pöördemomentsensoreis on pöörlevale teljele paigaldatud takistusandurid või magnetoelastne element; signaal edastatakse libisemisringide, induktiivse ühenduse või raadiotelemetria abil. Andurite takistuse muutus (Wheatstone’i sild) on otseselt võrdeline pöördemomendiga.
Peamised lisaseadmed: Sõltumatut liikumist tagavad soonitud või külgservaga teli, libisemisringide komplektid (pöörlevate tüüpide jaoks), traadita telemetria moodulid, kaitsekorpused tihendatud kulleritega ning võimendus/töötlemissüsteemid, mis annavad filtreeritud ja kalibreeritud pinge- või vooluväljundid.
Üldised lisaseadmed kõigile tüüpidele
Signaali konditsioneerid (tugevdajad, filtrid, lineariseerimisahelad), elektrilised ühenduspesad (M12, DIN), paigalduskaablid ja kalibreerimistööriistad on paljude sensorite puhul levinud. Õige lisaseadmete valik tagab täpsuse, pika eluea ja elektromagnetilise ühilduvuse.
Nende sensorite usaldusväärseks kasutamiseks tööstusautomaatikas, autotööstuse testides, robotite rakendustes ja protsessijuhtimises on inseneritel oluline mõista nii tunnetusprintsiipi kui ka kaasasolevat riistvara.
