EN
Snímače premieňajú fyzikálne veličiny na merateľné signály. Ich spoľahlivý chod závisí nielen od snímacieho prvku, ale aj od kľúčového príslušenstva, ako sú ochranné puzdrá, úpravovače signálov, konektory a montážne komponenty. Nižšie sú popísané päť dôležitých typov snímačov vrátane ich princípov činnosti a nevyhnutného príslušenstva.
1. Lineárne snímače (Potenciometrický alebo magnetostrikčný)
Princíp činnosti: Potenciometrické lineárne snímače využívajú odporovú dráhu a poškrabávač. Pri lineárnom pohybe poškrabávača sa odpor mení úmerným spôsobom, čím sa vytvorí výstup deliča napätia. Magnetostrikčné snímače obsahujú vedenie vlny a trvalý magnet; elektrický impulz generuje impulz deformácie, ktorý sa odráža od polohy magnetu, pričom oneskorenie udáva posun.
Hlavné príslušenstvo: Počasieodolné krytia (IP67), tyčové koncovky alebo guľové ložiská na mechanické spojenie, káblové zostavy so stínovaním a signálové kondicionéry, ktoré prekonvertujú odpor alebo oneskorenie na výstup 4–20 mA alebo 0–10 V.
2. Vážiace snímače ( Vahových bunkách – typ s tenzometrickou mriežkou)
Princíp činnosti: Väčšina tenzometrických snímačov používa kovový pružný prvok (napr. nosník, S-tvarový alebo plochý typ) so štyrmi tenzometrami zapojenými do Wheatstoneovej mostíkovej schémy. Keď sa pôsobí silou, prvok sa deformuje, čím vzniká napätie v dvoch tenzometroch (zvýšenie odporu) a tlak v ostatných dvoch (zníženie odporu). Mostík vydáva milivoltový signál úmerný zaťaženiu.
Hlavné príslušenstvo: Korpusy z nehrdzavejúcej ocele alebo zliatinovej nástrojovej ocele na ochranu pred koróziou, tlačidlá na zaťažovanie a montážne dosky, rozvodné krabičky na sčítavanie signálov z viacerých snímačov a presné zosilňovače (so reguláciou napájacej napäťovej úrovne a kompenzáciou teplotných vplyvov).
3. LVDT (Lineárny premenný diferenciálny transformátor)
Princíp činnosti: LVDT pozostáva z primárneho vinutia a dvoch sekundárnych vinutí navinutých na dutú rúrku. Feromagnetické jadro sa pohybuje lineárne vo vnútri rúrky. Primárne vinutie je napájané striedavým signálom (zvyčajne 1–10 kHz). Dve sekundárne vinutia sú zapojené do série v opačnej fáze; keď je jadro v stredovej polohe, ich indukované napätia sa navzájom rušia (nulový výstup). Posunutie jadra spôsobí nerovnováhu napätí a vytvorí striedavý výstup, ktorého amplitúda je úmerná posunutiu a fáza udáva smer.
Hlavné príslušenstvo: Puzdrá z nehrdzavejúcej ocele alebo epoxidového obalu pre náročné prostredia, závitové tyče jadier a pružinové sondy, signálové kondicionéry, ktoré demodulujú striedavý výstup na jednosmerné napätie alebo prúdový signál 4–20 mA, a konektorové káble s nízkou kapacitou.
4. Torzové senzory (Reakčný alebo rotačný typ)
Princíp činnosti: Väčšina snímačov krútiaceho momentu využíva tenzometrické odporové prúžky nalepené na hriadeľ alebo prírubu. U reakčných snímačov krútiaceho momentu je teleso pevne upevnené a tenzometrické prúžky merajú krútiaci moment. U rotujúcich snímačov krútiaceho momentu je na rotujúci hriadeľ namontovaný súbor tenzometrických prúžkov alebo magnetoelastický prvok; signál sa prenáša cez kĺzacie kružnice, indukčné spojenie alebo rádiovú telemetriu. Zmena odporu prúžkov (Wheatstonov mostík) je priamo úmerná krútiacemu momentu.
Hlavné príslušenstvo: Hriadele s ozubením alebo kľúčovými drážkami na priame prenos výkonu, súpravy kĺzacích kružníc (pre rotujúce typy), bezdrôtové telemetrické moduly, ochranné kryty so tesnenými ložiskami a zosilňovacie/upravovacie jednotky, ktoré poskytujú filtrované a kalibrované napäťové alebo prúdové výstupy.
Všeobecné príslušenstvo pre všetky typy
Zariadenia na úpravu signálov (zosilňovače, filtre, lineárne obvody), elektrické konektory (M12, DIN), montážne konzoly a kalibračné nástroje sú bežné u mnohých senzorov. Správna voľba príslušenstva zaisťuje presnosť, životnosť a elektromagnetickú kompatibilitu.
Pre inžinierov je nevyhnutné pochopiť nielen princíp snímania, ale aj príslušný hardvér, aby tieto senzory spoľahlivo nasadili v priemyselnej automatizácii, skúšaní automobilov, robotike a regulácii procesov.
