EN
Senzorii transformă mărimile fizice în semnale măsurabile. Funcționarea lor fiabilă depinde nu doar de elementul senzorial, ci și de accesorii esențiale, cum ar fi carcasele, condiționatoarele de semnal, conectorii și echipamentele de montare. Mai jos sunt descrise cinci tipuri importante de senzori, inclusiv principiile lor de funcționare și accesoriiile esențiale.
1. Senzori liniari (Potențiometric sau magnetostrictiv)
Principiu de funcționare: Senzorii liniari potențiometrici folosesc o pistă rezistivă și un cursor. Pe măsură ce cursorul se deplasează liniar, rezistența se modifică proporțional, generând o ieșire de tip divizor de tensiune. Senzorii magnetostrictivi conțin un ghid de undă și un magnet permanent; un impuls electric generează un impuls de deformare care se reflectă din poziția magnetului, iar întârzierea în timp indică deplasarea.
Accesorii principale: Carcase rezistente la intemperii (IP67), capete de tijă sau rulouri sferice pentru cuplarea mecanică, ansambluri de cabluri cu ecranare și condiționatoare de semnal care transformă rezistența sau întârzierea în timp în ieșiri de 4–20 mA sau 0–10 V.
2. Senzori de cântărire ( Celule de sarcă – de tip traductor tensometric)
Principiu de funcționare: Majoritatea celulelor de sarcină folosesc un element elastic din metal (de exemplu, grindă, tip S sau disc) cu patru traductoare de deformare conectate într-o punte Wheatstone. Când se aplică o forță, elementul se deformează, generând întindere în două traductoare (creștere a rezistenței) și compresie în celelalte două (scădere a rezistenței). Puntea emite un semnal în milivolți proporțional cu sarcina.
Accesorii principale: Carcase din oțel inoxidabil sau oțel aliat pentru protecția împotriva coroziunii, butoane de încărcare și plăci de montare, cutii de joncțiune pentru sumarea mai multor celule și amplificatoare de precizie (cu reglarea tensiunii de excitație și compensare termică).
3. LVDT (Transformator diferențial variabil liniar)
Principiul de funcționare: Un LVDT este compus dintr-o bobină primară și două bobine secundare înfășurate pe un tub gol. Un miez feromagnetic se deplasează liniar în interiorul tubului. Bobina primară este excitată de un semnal CA (în mod tipic 1–10 kHz). Cele două bobine secundare sunt conectate în serie, în opoziție; când miezul este centrat, tensiunile induse se anulează reciproc (ieșire nulă). Deplasarea miezului dezechilibrează tensiunile, generând o ieșire CA al cărei amplitudine este proporțională cu deplasarea, iar faza indică sensul de deplasare.
Accesorii principale: Carcase din oțel inoxidabil sau encapsulate în rășină epoxidică pentru medii agresive, tije cu filet pentru miez și sonde încărcate cu arc, condiționatoare de semnal care demodulează ieșirea CA în tensiune CC sau în curent 4–20 mA, și cabluri de conectare cu capacitate redusă.
4. Senzori de cuplu (Tip reacție sau rotativ)
Principiul de funcționare: Majoritatea senzorilor de cuplu folosesc traductoare de deformare (strain gauges) fixate pe un arbore sau o flanșă. În cazul senzorilor de cuplu de reacție, carcasa este fixată, iar traductoarele de deformare măsoară momentul de torsiune. În cazul senzorilor de cuplu rotativi, un arbore în rotație este echipat cu traductoare de deformare sau cu un element magnetoelastic; semnalul este transmis prin inele de alunecare, cuplare inductivă sau telemetrie radio. Modificarea rezistenței traductoarelor (punte Wheatstone) este direct proporțională cu cuplul.
Accesorii principale: Arbori canelați sau cu pene pentru antrenare pozitivă, ansambluri de inele de alunecare (pentru tipurile rotative), module de telemetrie fără fir, carcase de protecție cu rulmenți etanși și unități de amplificare/condiționare care furnizează ieșiri de tensiune sau curent filtrate și calibrate.
Accesorii generale comune tuturor tipurilor
Condicionatoarele de semnal (amplificatoare, filtre, circuite de liniarizare), conectorii electrici (M12, DIN), suporturile de montare și uneltele de calibrare sunt comune multor senzori. Alegerea corectă a accesorilor asigură precizia, durabilitatea și compatibilitatea electromagnetică.
Înțelegerea atât a principiului de detecție, cât și a echipamentului însoțitor este esențială pentru ingineri, pentru a implementa acești senzori în mod fiabil în automatizarea industrială, testarea autovehiculelor, robotică și controlul proceselor.
