EN
Sensori pārvērš fiziskās lielumus mērāmos signālus. To uzticama darbība ir atkarīga ne tikai no sensora elementa, bet arī no galvenajām piederībām, piemēram, korpusiem, signālu apstrādes ierīcēm, savienotājiem un montāžas komponentiem. Turpmāk ir aprakstīti pieci svarīgi sensoru veidi, tostarp to darbības principi un būtiskās piederības.
1. Lineārie sensori (Potenciometriski vai magnetostrīktīvi)
Darbības princips: Potenciometriskie lineārie sensori izmanto pretestības sliežu un slīdņa kontaktu. Kad slīdnis pārvietojas lineāri, pretestība mainās proporcionāli, radot sprieguma dalītāja izvadi. Magnetostrīktīvie sensori satur viļņu vadītāju un pastāvīgo magnētu; elektriskais impulss rada deformācijas impulsu, kas atstarojas no magnēta atrašanās vietas, un laika kavēšanās norāda nobīdi.
Galvenās piederības: Viegli nodrošināmas korpusa apvalki (IP67), stieņa galas vai sfēriskās bultskrūves mehāniskai savienošanai, kabeļu komplekti ar ekrānu un signālu apstrādes ierīces, kas pārveido pretestību vai laika kavēšanos par 4–20 mA vai 0–10 V izvadi.
2. Svarīšanas sensori ( Krājuma sensores – Strain gauge tipa)
Darbības princips: Vairumā slodzes sensoru izmanto metāla elastīgo elementu (piemēram, siju, S veida vai pankūkas formā) ar četriem deformācijas sensoriem, kas savienoti Vītstona tiltā. Kad tiek pielikta spēka slodze, elements deformējas, radot saspiešanu divos sensoros (pretestības samazināšanās) un stiepšanu citos divos (pretestības palielināšanās). Tilts izvada milivoltu signālu, kas ir proporcionāls pieliktajai slodzei.
Galvenās piederības: Nerūsējošā tērauda vai sakausējuma tērauda korpusi korozijas aizsardzībai, slodzes uzlikšanas pogas un montāžas plāksnes, savienojuma kastītes vairāku sensoru signālu summēšanai un precīzie pastiprinātāji (ar barošanas sprieguma regulēšanu un temperatūras kompensāciju).
3. LVDT (Lineārais mainīgās strāvas diferenciālais transformators)
Darbības princips: LVDT sastāv no vienas primārās spoles un divām sekundārām spolēm, kas uzvītas uz dobas caurules. Feromagnētisks kodols lineāri pārvietojas iekšpusē caurulei. Primāro spoli baro ar maiņstrāvas signālu (parasti 1–10 kHz). Abas sekundārās spoles ir savienotas virknē pretējā fāzē; kad kodols atrodas centrā, to inducētās sprieguma vērtības kompensē viena otru (nulles izvade). Kodola nobīde izraisa spriegumu nebalansu, radot maiņstrāvas izvadi, kuras amplitūda ir proporcionāla nobīdei, bet fāze norāda pārvietošanās virzienu.
Galvenās piederības: Nerūsējošā tērauda vai epoksīda apvalki agresīvām vides apstākļiem, dievgriezti kodola stieņi un ar pavasari slodzīti zondes, signālu apstrādes ierīces, kas demodulē maiņstrāvas izvadi līdzstrāvas spriegumā vai 4–20 mA strāvā, un pievienošanas kabeļi ar zemu kapacitāti.
4. Momenta senzori (Reakcijas vai rotācijas tips)
Darbības princips: Vairums momenta sensoru izmanto deformācijas sensorus, kas piestiprināti vārpstai vai flančam. Reakcijas momenta sensoros korpusu fiksē, un deformācijas sensori mēra vēršanas momentu. Rotējošajos momenta sensoros rotējošajā vārpstā ir uzstādīti deformācijas sensori vai magnetoelastīgs elements; signāls tiek pārnests, izmantojot slidratus, induktīvu saiti vai radio telemetrijas metodi. Sensoru pretestības izmaiņas (Vitstona tilts) ir tieši proporcionālas pieliktais momentam.
Galvenie piederumi: Spline vai atslēgas vārpstas pozitīvai piedziņai, slidratu komplekti (rotējošajiem tipiem), bezvadu telemetrijas moduļi, aizsargkorpusi ar noslēgtiem bultskrūvju gultņiem un pastiprinātāji/signālu apstrādes vienības, kas nodrošina filtrētus, kalibrētus sprieguma vai strāvas izvadus.
Vispārīgie piederumi visiem tipiem
Signālu kondicionētāji (pastiprinātāji, filtri, lineārizācijas shēmas), elektriskie savienotāji (M12, DIN), montāžas kronšteini un kalibrēšanas rīki ir vispārzināmi daudziem sensoriem. Pareiza piederumu izvēle nodrošina precizitāti, ilgmūžību un elektromagnētisko saderību.
Inženieriem ir būtiski saprast gan sensoru darbības principu, gan ar tiem saistīto aprīkojumu, lai šos sensores uzticami izmantotu rūpnieciskajā automatizācijā, automašīnu testēšanā, robotikā un procesu vadībā.
