Сензори за цртање жица: Практичан водич за избор за индустријске инжењере

Сензори за цртање жица: Практичан водич за избор за индустријске инжењере

Сензор за вучеви за повлачење изгледа једноставно: кабл, барабан са пружњом, сензорски елемент унутар. Та једноставност је управо разлог зашто је небрежно наведена и зашто већина неуспјеха поља уопште нису неуспјеха сензора. То су грешке опсега, грешке кабеле и грешке у усавршавању излаза које се појављују тек након пуштања у рад машине.

Овај водич води вас кроз одлуке које заправо одређују да ли сензор за влакне жице ради у вашој апликацији: опсег мерења, излазни сигнал, линеарност и понављаност, заштита животне средине и монтажа. Такође упоређује сензоре за влакне жице са три алтернативне инжењери их најчешће претежу.

Шта сензор за цртање жица мере и шта не

Сензор за влачење жица (који се такође назива стручни потенцијаометар, преносивач за продужење кабела или јо-јо мерник) претвара линеарно путовање у електрични сигнал. Мерећи кабл је причврштен за покретни објекат. Како се објекат креће, кабл се протеже и окреће барабан; барабан покреће сензорски елемент прецизни потенцијаометар, енкодер или магнетно сензорско коло који производи излаз пропорционалан продужењу кабла.

Три последице директно следе из тог дизајна, и они су важнији од било ког наслова на листу података:

Мери продужење кабела, а не стварну позицију објекта. Тело сензора је фиксирано на оквиру машине. Свака флексија, топлотна експанзија или вибрација у том оквиру постаје грешка мерења. На апликацијама дугих удара, кружна кружња је често доминантан извор грешке, а не сензор.

То је једноосина уређај. Кабел мора да се исплати у прави линији. Угао бочног оптерећења, кабелски биче и оптерећење загњетавањем смањују тачност и трајање кабела.

Потребна му је сила за повратак. Унутрашња пруга повлачи кабл. Ако ваша апликација не може да подноси неколико Њутона напетости кабела, сензор за вучење жице није прави избор.

У оквиру тих ограничења, формат је тешко победити: дуги потези у компактном телу, великодушна толеранција монтажа у поређењу са сензорима у стилу штапа и брза инсталација на ретрофит.

Пет спецификација које одређују да ли функционише

1. у вези са Премерни опсег и резерва коју морате додати

Укажите опсег од стварног путовања, а затим додајте маржу. Практично правило је 1020% простор за главу изнад максималног потеза тако да кабл никада не достиже крајњу станицу под динамичким превишавањем. Покретање сензора за вучење жице до механичког ограничења је најчешћи узрок прераног неуспеха: кабл је ударно оптерећен против стопа, а повлачење пруге узима ударац.

Проверите наведен опсег према начину на који ће се сензор заправо монтирати. Ако кабл изађе под углом, ефикасан потез који сензор види није потез оси машине геометрија троши опсег.

Такође потврдите дозвољену дужину кабела. Сензор који је номинално дизајниран за 1000 мм путовања може се испоручити са каблом који је значајно дуже од 1000 mm; та додатна дужина није корисна потеза.

2. Уколико је потребно. Излазни сигнал упореди га са контролним системом, а не са каталогом

Четири породице излаза покривају већину индустријских потреба:

Излаз најбоље за Пазите на

Резистиван (потенциометар) Ниско трошковна повратна информација о положају, једноставне аналогне улазне картице Потомак импедансног оптерећења; зношење брисача током милиона циклуса

010 В / ±10 В Кратки кабелски пролази, PLC аналогне картице постављене у ормару Пад напона и прикупљање буке на дугим пролазима

420 мА Дуги кабли, електрично бучни постројења Буџет за снабдевање петљи и отпор на оптерећење

RS485 / Modbus Мулти-сензорске мреже, дигиталне дијагностике, апсолутно адресирање положаја, баудска стопа и дисциплина за завршетак

Изаберите на основу удаљености кабела од контролног ормара и бучног окружења, а не на основу онога што је на залихи. 010 В сигнал послат 30 м кроз кабинет за покретање ће сакупити буку коју ниједна количина филтрирања не уклања потпуно; 420 мА или РС485 је решава у фази спецификације.

За апликације у којима машина мора знати положај одмах након покретања без циклуса самонаглашавања наведите апсолутни излаз, а не приступачни.

3. Уколико је потребно. Линеарност и понављаност нису исти број

Линеарност описује колико се излаз одступа од праве линије преко пуног потеза. Поновности описују колико се сензор враћа на исти излаз за исту позицију. За већину контролних петљица, понављаност је важнија од линеарности: понављајући се, али мало нелинеарни сензор се може исправити у софтверу; неповторни не може. На кратким ударима разлика је значајна.

4. Уколико је потребно. Резолуција број који тихо ограничава вашу контролу

Разрешавање је најмања промена положаја коју излаз може разликовати. На резистивним и аналогним напонским јединицама ограничена је сензорским елементом и електричним буком на улазној картици, а не само сензором. Сензор цитирани на високој резолуцији који храни бучни 12-битни улаз ће пружити 12-битно перформансе.

За споро постављање процеса (отварање капи, ниво, потез вентила), резолуција је ретко ограничење. За брзи серво или рад на тесте, обично је.

5. Појам Заштита животне средине и кабелна стаза

ИП рејтинг штити кућиште. То каже много мање о излазу кабела, где заправо улази контаминација. У прашини, магли хладило или срединама за прање, потврдите како је кабелски увоз запечаћен и да ли је кабелска капуља компатибилна са присутним течностима.

Температура је двоструко важна: детекторски елемент се помера, а понашање кабла и пруге се мења. Ако се апликација ради вруће, питајте за компензовани распон температуре, а не за опсег рада они су различити бројеви.

Води жица против линеарног потенцијаметра против ЛВДТ против магнетостриктиве

Повук жица Линеарни потенцијаометар (стил штапа) ЛВДТ Магнетостриктив

Типични потез ~50 мм до неколико метара ~10 мм до ~1 м ~1 мм до ~500 мм ~50 мм до неколико метара

Принцип мерења Кабел + ротациони сензорни елемент Резистиван трака + брисач Неконтактни индуктивни Неконтактни магнетостриктиван

Сила Дуг потез, мало тело, лако ретрофимба Једноставан, низак трошак, директна ин-лине монтажа Висока линеарност и понављаност, нема зноја на срцу Апсолутна излаз, снажан у хидрауличким цилиндрима

Ограничење Пут кабела и осетљивост на напон Осетљивост на износ брисача, осетљивост на усклађивање Кратки удар, потребан је услов за сигнал Виша цена, ограничења инсталације

Типично прилагођавање Пресе, прикључци, капи, тест-инсталације, подизачи Опште постављање машина, трошкови на основу изградње Метрологија, серво вентили, клупе за истраживање и развој Хидраулични цилиндри, убризгавање

Одлука се обично сведи на ударац и простор за монтажу. Осим отприлике једног метра путовања, сензори у стилу штапа постају дуги, тешки и незгодни за усклађивање где преузимају формат завука. испод неколико стотина милиметара, где је највиша линеарност и рад без знојања важни, ЛВДТ или сензор линеарног померања у стилу штапа обично је бољи инжењерски одговор.

Где сензори за тегнуће жице зарађују своје место

Машине за убризгавање. Реакција позиције климпе и избацача захтева дуг потез у затвореном простору, при брзинама циклуса у секунди. Повуците жичне јединице који се монтирају на оквир и прате крећућу плочу без дужине штапа који би захтевао линеарни потенциометар.

Хидраулички причвршћивачи и системи за подизање. Мониторинг удара јака укључујући јакове уграђене у зидове или структуре где је приступ ограничен је класичан посао за вутку: једна тачка за закотвовање на оквиру, једна на покретном елементу, није потребна линирање.

Водна штедња и шлюзе. Мерење отварања капи рађа на метрима удара у спољним условима. Питање о избору овде ретко је резолуција; то је запечатање, издржљивост кабелног капла и отпорност на блат и влагу.

Пробачке клупе и мерење суспензије. Сжајање пруге, путовање гушача и дефикција конструкције током тестирања издржљивости захтевају високу понављаност и пут кабела који преживљава вибрације. Тркачки и аутомобилски суспензија рад је добро успостављена примена за компактне вучеве жице.

Понови. Када машина никада није била инструментисана и нема простора за обраду монтажног дужња, сензор за вучење жице са скочаром често се инсталира за мање од сат времена.

Грешеви у инсталацији који узрокују већину неуспјеха у пољу

Кабел излази под углом. Држите пут кабела перпендикуларним на бубну у углу који је наведен од стране произвођача. Чак и неколико степени сталног бочног оптерећења износи кабелски водич и поквари читање.

Опуштен или претежан кабл. Кабл мора да остане затегнут током пуног удара. Ако се оска може померати брже него што се пруга може повући, кабл постаје лазан и затим се затеже - ударни оптерећење које оштећује бубну.

Постављање тела на вибрациону панелу. Сензор мере релативно кретање њених две тачке за закотвење. Флексибилна залога постаје део мерења.

Игнорише радијус кабела на излазу. Оштри пут у истом улазу уморава јакну и на крају и провођаче.

Нема олакшања напетости на електричном каблу. Сигналски кабл није механички део; вези га за крећуће се делове и преноси оптерећење у спојник.

Увод у рад без пуног претраживања. Полако покретите оску од краја до краја и посматрајте излаз за одлазак, скокове и механичке интерференције пре него што се почне производња.

За инсталације на отвореном са дугим ударом додајте физички крајњи заустављач који је независан од сензора. Сензор никада не би требало да буде механичка граница машине.

Интеграција са системом контроле

Пре него што наручите, вреди се уредити три детаља интеграције:

Улазна импеданца. Резистиван излаз формира дивејдер напона са улазном картицом. Ако импеданса картице није значајно већа од отпора трака сензора, читање ће бити компресирано на једном крају удара. Проверите ово пре него што кривите сензор.

Дужина кабела и штит. За аналогне напоне, држите кратке пролазе и користите заштићени закрчен пар са заштитом заземљеном на једном крају. За дуге промјене, прелазите на стручну петљу или дигитални излаз.

Скалирање и калибрирање. Одлучите у време пројектовања да ли ће ПЛЦ да скалише необрађене бројеве или инжењерске јединице и документујте тачке калибрације. Двострука калибрација на 10% и 90% течања избегава регије завршног заустављања у којима су механичке толеранције најгоре.

Одрживање и животни циклус

Сензори за вучеве за вучење су потрошни материјали у истом смислу као појас или филтер кабл и пруга имају коначан живот цикла, а спецификација би то требало да одрази. У континуираној производњи, план за периодичну инспекцију стања кабла, снаге повлачења и понављања излаза на референтној позицији. Проверка понављања у једној фиксираној тачки, која се региструје месечно, ухватиће деградацију много пре него што постане излаз квалитета.

Уколико је трајање циклуса обавезно ограничење, наведите елемент за детекцију: јединица на бази потенцијаметра и јединица на бази енкодера имају веома различите профиле знојања при истом потезу и брзини.

Често постављене питања

Која је разлика између сензора за влачење жице и стручног потенциометра? То је исти уређај под различитим именима. "Стручни потенцијаометар" и "предатник за продужење кабела" су уобичајени у Северној Америци; "сензор за траку" и "енкодер за траку" су уобичајенији у Европи и Азији.

Да ли сензор за траку може да мери брзину и положај? Да разликовати сигнал положаја, под условом да је излаз чист и да је стопа узоркавања адекватна. За радно време брзине високе прецизности, прво потврдите резолуцију и брзину ажурирања; прецизност брзине изведена је из прецизности положаја.

Колико је тачан сензор за влакне жице? Прецизност зависи од дужине удара, сензорског елемента и критично кретања. На кратким потезима са крутим оквиром, прецизне јединице су веома понављајуће. На вишеметарским потезима, одвијање оквира и кабелски саг обично доминирају буџетом грешке.

Може ли се користити на отвореном? Да, са правом ИП рејтингом и кабелном кутијом. Ограничавајући фактори на отвореном су обично УВ изложеност кабла, улазак воде на излазу кабла и температурна промена, а не сами сензорни елемент.

Да ли је сензор за вуку жица погодан за хидраулички цилиндр? Може бити, монтиран споља поред цилиндра. Ако цилиндр мора бити инструментисан унутра, магнетостриктиван или у цилиндру ЛВДТ дизајн је обично практичнији пут.

Колико резерва за ударе треба да дозволим? Планирајте 1020% изнад максималног радног потеза и уверите се да чврста станица машине а не сензор дефинише механичку границу.

Избор правог формата за ваш удар

Формат тегнуће жице побеђује када је удар дуг, монтажни простор кратак и брзина инсталације је важна. Он губи када је оквир флексибилан, пут кабла не може бити одржан у правцу, или је приоритетна операција без знојања на веома високим бројем циклуса. Добивање праве одлуке у фази спецификације кошта сат времена; погрешно доношење кошта окно за пуштање у рад.

Ако одређујете сензор померања за штампу, јацк, капију, тест-риг или производњу и желите друго мишљење о опсегу, излазном сигналу и монтажу, наш инжењерски тим може прегледати вашу апликацију и препоручити формат црпање жице сензори, линеар

Разговарајте са инжењером о вашој апликацији → Захтевите цитат