EN
Givare omvandlar fysiska storheter till mätbara signaler. Deras pålitliga drift beror inte bara på känslomomentet utan också på viktiga tillbehör såsom höljen, signalförstärkare, kontakter och monteringsutrustning. Nedan beskrivs fem viktiga givartyper, inklusive deras funktionsprinciper och nödvändiga tillbehör.
1. Linjära givare (Potentiometrisk eller magnetostruktiv)
Funktionsprincip: Potentiometriska linjära sensorer använder en resistiv bana och en svepare. När sveparen rör sig linjärt ändras resistansen proportionellt, vilket ger ett spänningsdelarutgångssignal. Magnetostruktiva sensorer innehåller en vågledare och en permanent magnet; en elektrisk puls genererar en töjningspuls som reflekteras från magnetens position, och tidsfördröjningen indikerar förskjutningen.
Huvudsakliga tillbehör: Väderskyddade höljen (IP67), stångändar eller sfäriska lager för mekanisk koppling, kablassembleringar med skärmning samt signalkonditionerare som omvandlar resistans eller tidsfördröjning till 4–20 mA eller 0–10 V-utgångar.
2. Vägningssensorer ( Lastceller – Tömningsgivartyp)
Funktionsprincip: De flesta lastceller använder ett metallfjäderelement (t.ex. bjälk, S-typ eller plattform) med fyra tömningsmätare kopplade i en Wheatstone-brygga. När en kraft appliceras deformeras elementet, vilket skapar spänning i två av tömningsmätarna (ökad resistans) och tryck i de andra två (minskad resistans). Bryggan ger ett millivolt-signal som är proportionellt mot belastningen.
Huvudsakliga tillbehör: Höljen av rostfritt stål eller legerat verktygsstål för korrosionsskydd, lastknappar och monteringsplattor, fördelningslådor för summering av flera celler samt precisionsförstärkare (med reglering av excitationsspänning och temperaturkompensering).
3. LVDT (Linjär variabel differentiell transformator)
Funktionsprincip: En LVDT består av en primär spole och två sekundära spolar som är lindade på ett ihåligt rör. En ferromagnetisk kärna rör sig linjärt inuti röret. Primärspolen matas med ett växelspänningsignal (vanligtvis 1–10 kHz). De två sekundärspolarna är anslutna i serie med motsatt fas; när kärnan befinner sig i centrum tar deras inducerade spänningar ut varandra (nollutgång). När kärnan förflyttas förändras spänningsbalansen, vilket ger en växelspänningsutgång vars amplitud är proportionell mot förskjutningen och vars fas anger riktningen.
Huvudsakliga tillbehör: Hårdhetsbeständiga höljen av rostfritt stål eller epoxi för tuffa miljöer, gängade kärnstavar och fjäderbelastade sonder, signalkonditioneringssystem som demodulerar växelspänningsutgången till likspänning eller 4–20 mA samt anslutningskablar med låg kapacitans.
4. Torksensorer (Reaktions- eller roterande typ)
Funktionsprincip: De flesta vridmomentgivare använder tömningsmätare som är limmade på en axel eller fläns. Vid reaktionsvridmomentgivare är kåpan fastsatt och tömningsmätarna mäter vridmomentet. Vid roterande vridmomentgivare monteras tömningsmätare eller ett magnetoelastiskt element på en roterande axel; signalen överförs via glidringar, induktiv koppling eller radiotelemetri. Ändringen i motstånd hos mätarna (Wheatstone-brygga) är direkt proportionell mot vridmomentet.
Huvudsakliga tillbehör: Kuggade eller nycklade axlar för positiv drivning, glidringsenheter (för roterande typer), trådlösa telemetrimoduler, skyddshöljen med täta lager samt förstärkare-/konditioneringsenheter som ger filtrerade, kalibrerade spännings- eller strömutgångar.
Allmänna tillbehör för alla typer
Signalbehandlingsenheter (förstärkare, filter, linjäriseringskretsar), elektriska kontaktdon (M12, DIN), monteringsbeslag och kalibreringsverktyg är vanliga tillbehör till många sensorer. Rätt val av tillbehör säkerställer noggrannhet, lång livslängd och elektromagnetisk kompatibilitet.
Att förstå både mätprincipen och den medföljande hårdvaran är avgörande för ingenjörer som ska kunna installera dessa sensorer på ett tillförlitligt sätt inom industriell automatisering, fordonstestning, robotik och processreglering.
