EN
Senzorji pretvarjajo fizične količine v merljive signale. Za njihovo zanesljivo delovanje je pomembno ne le občutljivo element, temveč tudi ključni dodatki, kot so ohišja, kondicionerji signalov, priključki in namestitvena oprema. Spodaj so opisani pet pomembnih tipov senzorjev, vključno z njihovimi delovnimi načeli in bistvenimi dodatki.
1. Linearni senzorji (Potenciometrični ali magnetostrikcijski)
Delovni način: Potenciometrični linearni senzorji uporabljajo uporniško tirnico in drsnik. Ko se drsnik premika linearno, se upornost spreminja sorazmerno, kar povzroči izhod napetostnega delilnika. Magnetostrikcijski senzorji vsebujejo vodnik valovanja in trajni magnet; električni impulz ustvari napetostni impulz, ki se odbije od položaja magneta, časovno zamik pa kaže pomik.
Glavni dodatki: Vremensko odporni ohišji (IP67), koničasti priključki ali krogelni ležaji za mehansko povezavo, kabli z zaslonko in kondicionerji signala, ki pretvorijo upornost ali časovni zamik v izhodne signale 4–20 mA ali 0–10 V.
2. Tehtni senzorji ( Merilnih celicah – tipa s tenzometri)
Delovni način: Večina senzorjev za merjenje sile uporablja kovinski vzmetni element (npr. nosilec, S-oblika ali ploščat) z vgrajenimi štirimi tenzometri, povezanimi v Vheatstoneov most. Ko se nanj izvaja sila, se element deformira, kar povzroči raztezek dveh tenzometrov (povečanje upornosti) in stisk drugih dveh (zmanjšanje upornosti). Most oddaja milivoltno signalno napetost, sorazmerno obremenitvi.
Glavne dodatne opreme: Ohišja iz nerjavnega jekla ali zlitinskega orodjnega jekla za zaščito pred korozijo, pritiskalne gumbi in namestitvene plošče, razdelilne ohišja za seštevanje signalov več senzorjev ter natančni ojačevalniki (z regulacijo napetosti za napajanje in temperaturno kompenzacijo).
3. LVDT (Linearni spremenljivi diferencialni transformator)
Delovni način: LVDT sestavljata primarni navitje in dve sekundarni navitji, ki sta namotani na votlo cev. Feromagnetno jedro se premika linearno znotraj cevi. Primarno navitje je vzbujeno z izmeničnim signalom (običajno 1–10 kHz). Dve sekundarni navitji sta povezani v zaporedni nasprotni konfiguraciji; ko je jedro v sredinskem položaju, se inducirani napetosti izničita (izhodna napetost je enaka nič). Premik jedra povzroči neravnovesje napetosti in ustvari izmenično izhodno napetost, katere amplituda je sorazmerna pomiku, fazni premik pa kaže smer premika.
Glavne dodatne opreme: Ohišja iz nerjavnega jekla ali epoksidne smole za zahtevne okoljske razmere, navojne jedrne palice in vzmetno obremenjeni sondi, kondicionerji signala, ki demodulirajo izmenično izhodno napetost v enosmerno napetost ali tok 4–20 mA, ter priključne kable z nizko kapaciteto.
4. Senzorji momenta (Reakcijski ali vrteči tip)
Delovni način: Večina senzorjev navora uporablja tenzometre, prilepljene na gred ali prirabljeno ploščo. Pri reakcijskih senzorjih je ohišje pritrjeno, tenzometri pa merijo zavijalni moment. Pri vrtečih senzorjih je na vrtečo gred nameščenih tenzometrov ali magnetno-elastični element; signal se prenaša prek drsnih obročev, induktivne sklopnice ali radijske telemetrije. Sprememba upornosti tenzometrov (Wheatstoneov most) je neposredno sorazmerna z navorom.
Glavni dodatki: Zobnjaki ali ključavne gredi za pozitivni pogon, sestavi drsnih obročev (za vrteče izvedbe), brezžični telemetrijski moduli, zaščitna ohišja z tesnjenimi ležaji ter ojačevalniki/obdelovalne enote, ki zagotavljajo filtrirane in kalibrirane napetostne ali tokovne izhodne signale.
Splošni dodatki za vse vrste
Pogojniki signala (ojačevalniki, filtri, linearizacijski tokokrogi), električni priključki (M12, DIN), namestitveni nosilci in kalibracijska orodja so pogosta za mnoge senzorje. Pravilna izbira dodatkov zagotavlja natančnost, dolgo življenjsko dobo in elektromagnetno združljivost.
Za inženirje je bistveno razumeti tako načelo zaznavanja kot tudi spremljajočo strojno opremo, da bi ti senzorji zanesljivo delovali v industrijski avtomatizaciji, preskušanju avtomobilov, robotiki in procesni regulaciji.
