Temassız hareket anahtarları

Temassız hareket anahtarları (hareketli sınırlayıcının mekanik etkisi olmadan çalışan ray transdüserleri), makinelerin, mekanizmaların ve makinelerin elektrikli tahrikleri için kontrol devrelerinde kullanılır. Sensör anahtarları, kontrol devrelerini değiştirmek için tasarlanmıştır. elektromanyetik röleler veya temassız mantık elemanları, kontrol elemanının etkisi altında gerçekleştirilir.

Yakınlık anahtarlarının sınıflandırılması

Temassız hareket anahtarları, hassas eleman üzerindeki etki yöntemine, dönüştürücünün fiziksel çalışma prensibine, tasarıma, doğruluk sınıfına, koruma derecesine göre sınıflandırılabilir.

Hassas elemanı etkileme yöntemine göre, temassız hareket anahtarları mekanik ve parametrik anahtarlara ayrılabilir.

Birinci tip anahtarlarda, kontrol elemanı doğrudan mekanik olarak temassız limit anahtarının algılama elemanı ile temassız olarak etkileşime giren birincil tahriki üzerinde hareket eder.İkinci tip anahtarlarda, yakınlık anahtarına mekanik olarak bağlı olmayan kontrol elemanının konumuna bağlı olarak, dönüştürücünün fiziksel bir parametresi değiştirilir. Bu parametrenin belirli bir değeri, röle elemanının durumunu değiştirir.

Temassız hareket anahtarlarının dönüştürücünün fiziksel çalışma prensibine göre sınıflandırılması aşağıdaki türleri içerir:

Değişime dayalı endüktif anahtarlar indüktans, karşılıklı endüktans ve endüktif anahtarlar.

Şu anda, piyasadaki temassız seyahat anahtarlarının çoğu endüktif aparat.

Buna karşılık, endüktif yakınlık anahtarı dönüştürücüler aşağıdaki şemalara göre oluşturulabilir: rezonans, otojeneratör, diferansiyel, köprü, doğrudan dönüştürme.

Aşağıdaki prensiplere dayanan manyetik endüktif anahtarlar: Hall etkisi, manyetodirenç, manyetodiyot, manyetotiristör, reed anahtarı.

Kapasitif anahtarlar: değişen plaka alanı ile, değişen plaka aralığı ile, plaka aralığının değişen dielektrik sabiti ile.

Elemanlı fotoelektrik anahtarlar: fotodiyot, fototransistör, fotodirenç, fototiristör.

Farklı fiziksel yapıdaki ışınların, örneğin radyoaktif radyasyonun, görünür ışık ışınlarıyla birlikte kullanılabileceği fotovoltaik anahtarlar ve bitişik ışın anahtarları.

Temassız limit anahtarları tasarım gereği şu şekilde ayrılır: yuva, halka (yarım halka), düzlem, uç, mekanik tahrikli anahtarlar, çok elemanlı anahtarlar.

Temassız limit anahtarların uç ve düzlemsel versiyonlara bölünmesi biraz şartlıdır, çünkü kontrol elemanının hassas yüzeye göre hareketi, bazı temassız limit anahtar tipleri için hem paralel hem de dikey düzlemlerde gerçekleşebilir. Bu durumda tercihli kullanımı esas alınabilir.

Doğruluk sınıfı (temel hatanın değeri) temassız hareket anahtarları, düşük (yaklaşık ± 0,5 mm veya daha fazla), orta [yaklaşık ± (0,05-0,5) mm], artırılmış [yaklaşık ± (0,005-0,05) mm ] ve yüksek (yaklaşık ± 0,005 mm veya daha az) doğruluk.

Temassız limit anahtarlar, cihaza yabancı madde girişine ve su girişine karşı farklı koruma derecelerine sahip olabilir. Yakınlık sensörlerinin koruma derecesi özellikleri ve koruma derecesi ile ilgili sınıflandırma, elektrikli ekipman ve gerilimi 1000 V'a kadar olan elektrikli cihazlar için yurt içinde ve yurt dışında kabul edilen özellik ve sınıflandırmaya karşılık gelir.

Yakınlık anahtarlarının teknik özellikleri

Temassız hareket şalterlerinin teknik özellikleri, hassas (metrolojik) özellikleri, hızı, elektriksel özellikleri, genel ve kurulum boyutları ve ağırlığını, nominal ve izin verilen çalışma koşullarını, güvenilirlik göstergelerini, fiyatı vb. içerir.

Temassız hareket şalterlerinin yapısını ve bir dizi başka teknik özelliği doğrudan etkileyen ana özelliklerinden biri, çalışma sırasında kontrol elemanının hassas yüzeye göre geometrik düzenlemesi ile belirlenir... Yakınlık anahtarları için bir düzlemde, ana karakteristik çalışma mesafesi olarak alınır - anahtarın hassas yüzeyi ile anahtarın üzerinde çalıştığı kontrol elemanı arasındaki mesafe. Limit anahtarının ana özelliği, maksimum etki mesafesidir, örn. anahtarın hassas yüzeyi ile kontrol elemanı arasındaki anahtarlama durumunda bir değişikliğin mümkün olduğu maksimum mesafe. Yuva ve halka anahtarların temel özelliği, yuvanın genişliği ve bu anahtarlara göre halkanın iç çapıdır.

Temassız hareket anahtarlarının doğruluk özellikleri, temel hatayı, ortam sıcaklığındaki değişikliklerden ve besleme voltajındaki değişikliklerden kaynaklanan ek hataları ve maksimum toplam hatayı içerir. Temassız hareket şalterlerinin doğruluk özellikleri ayrıca hareket farkını da içerir, örn. kontrol elemanı ters yönde hareket ettirildiğinde, anahtarın temassız vuruşunun çalıştırma noktasının koordinatı ile bağlantısının kesildiği noktanın koordinatı arasındaki fark.

Yakınlık anahtarının hızı (tepki süresi) - bu, çalışma koordinatının oluşturulma anı ile temassız limit anahtarının çıkışında sabit voltaj değerine ulaşma anı arasındaki süredir.Temassız hareket şalterinin hızının büyüklüğü bilinerek, kontrol elemanının hareket hızı değiştiğinde temassız hareket şalterlerinin çalışmasındaki dinamik hataları belirlemek mümkündür.

Yakınlık anahtarlarının elektriksel özellikleri, güç kaynağının (güç kaynağı) gerekli parametrelerini ve yük özelliklerini içerir. Besleme ağının parametreleri şunları içerir: akım türü (doğrudan, alternatif), besleme voltajı ve izin verilen sapmaları, dalgalanma seviyesi, bir yakınlık anahtarı veya akım tüketimi tarafından tüketilen güç, ağın frekansı (alternatif akım için). Temassız yol şalterlerinin yük özellikleri, yükün cinsidir (röle, çip vb.). yükten çekilen çıkış voltajı, güç veya akım.

Temassız limit anahtarların güvenilirlik ve dayanıklılık göstergeleri, her şeyden önce şunları içerir: belirli bir çalışma süresi veya belirli sayıda işlem için sorunsuz çalışma olasılığı ve temassız limit anahtarın hizmet ömrü.

En önemli parametreler ayrıca temassız hareket anahtarlarının genel ve montaj boyutlarını da içermelidir.

Yakınlık anahtarları için gereksinimler

Limit anahtarları için en önemli gerekliliklerden biri, operasyonlarının yüksek güvenilirlik gerekliliğidir. Elektronik de dahil olmak üzere diğer elektrikli ekipmanlarla karşılaştırıldığında, limit anahtarları en zor koşullarda çalışır, çünkü bunlar doğrudan proses makinelerinin geniş bir sıcaklık, titreşim ve şok aralığı, güçlü elektromanyetik alanlar, kirlenmenin olduğu çalışma alanlarında bulunurlar. cips ve farklı sıvılar mümkündür.

Kontrollerin yüksek hareket hızlarında yüksek çalışma frekanslarında çalışması için limit anahtarları gerekebilir.

Kontak limit anahtarlarının teknik verileri her zaman gereklilikleri karşılamaya izin vermez. Bu, özellikle çok sayıda karmaşık elektrikli ekipman içeren otomatik işlem ekipmanının karakteristiğidir. temas limit anahtarlarıotomatik makine hatları, üstten itmeli konveyörler ve diğer kollara ayrılmış taşıma sistemleri, dökümhane ve metalurji ekipmanları vb. Bu aynı zamanda, dövme ve pres ekipmanı gibi birim zamanda çok sayıda operasyona sahip ağır hizmet ekipmanı için de geçerlidir.

Yukarıdaki durumların birçoğunda, kontak limit anahtarları kullanıldığında, otomatik teknolojik ekipmanın çalışmasının kabul edilebilir güvenilirliğini sağlamak imkansızdır ve ayrıca bu anahtarların, kısa servis ömürleri nedeniyle çalışan ekipman üzerinde periyodik olarak değiştirilmesi gerekir. toplam sayı işlemleriyle ilişkisi.

Kural olarak, yakınlık anahtarları oldukça güvenilirdir, yüksek frekansta çalışabilir ve toplam işlem sayısı açısından uzun bir hizmet ömrüne sahiptir. Temassız hareket anahtarlarının önemli bir avantajı, güvenilirliklerinin (belirli bir süre boyunca sorunsuz çalışma olasılığı) çalışma sıklığından pratik olarak bağımsız olmasıdır.

Temassız seyahat anahtarları kullanılırken artan ekipman güvenilirliği, temassız hareket anahtarlarının yalnızca ihtiyaç duyulduğunda açılabilmesi gerçeğiyle de kolaylaştırılır.Kontakların limit anahtarlarının kullanılması durumunda, bu kontakların elektrik devresine bağlı olup olmadığına bakılmaksızın, kamın her itişinde kontakların anahtarlanması gerçekleşir.

Yakınlık anahtarları için bazı gereksinimler de çalışma koşullarından kaynaklanmaktadır.

Dikkate alınması gereken ana çevresel koşullar genellikle AC besleme voltajı ve ortam sıcaklığıdır. Dış koşullardaki belirtilen değişiklik sınırları dahilinde, temassız limit anahtarları çalışabilirliği ve gerekli doğruluğu korumalıdır. Anahtarların çalışması, çevredeki havanın neminden ve ayrıca limit anahtarlar için kabul edilen sınırlar dahilinde deniz seviyesinden yükseklikten önemli ölçüde etkilenmemelidir.

Temassız hareket anahtarlarına genellikle uygulanan gereksinimler, uzayda herhangi bir çalışma konumunu işgal edebilme ve üzerine monte edildikleri ana malzemenin ve temassız gövde ile temas halindeki metal gövdelerin etkisinin olmamasıdır. seyahat. Yakınlık sensörlerinin çalışması, titreşim ve şokların yanı sıra yağ, emülsiyon, su, toz girmesinden etkilenmemelidir.

Temassız hareket anahtarlarının en yüksek çalıştırma frekansı, bir yük elektromanyetik rölesi olarak kullanıldığında pratik olarak dakikada 120 işleme ulaşabilir. Yakınlık anahtarlarının yükü olarak elektronik cihazlar kullanılıyorsa, sistemin çalışma frekansı önemli ölçüde daha yüksek olabilir.

Jeneratör yakınlık anahtarları

Temassız jeneratör hareket anahtarlarının çalışma prensibi, harici etki altında jeneratörün salınım devresinin parametrelerindeki değişikliklere dayanır. Kontrol elemanının hareketini değişen bir elektrik sinyaline çeviren böyle bir değişken parametre genellikle salınımlı devrenin endüktansı veya kapasitansı veya devrenin bobinleri arasındaki karşılıklı endüktanstır. Uç tipi bir endüktif jeneratöre sahip temassız limit anahtarlarda, iletken bir plaka olan kontrol elemanı, yaklaşıldığında, osilatör devresinin endüktif bobini tarafından oluşturulan yüksek frekanslı elektromanyetik alanda bir bozulma yaratır.

Aynı zamanda kontrol elemanında, girdap akımlarıkendi elektromanyetik alanını yaratır. Elektromanyetik alan girdap akımları, dönüştürücünün bobini üzerinde ters etkiye sahiptir, içindeki aktif ve reaktif dirençte değişikliklere neden olur ve bu nedenle, osilatör çıkış sinyalinde, önemli bir mesafeye karşılık gelen ilk değerlerden frekans ve genlikte bir değişikliğe neden olur. kontrol elemanı, durumda ani bir değişikliğin olduğu kontrol elemanının konumuna karşılık gelen bu parametrelerin değerlerine, eşik cihazına. Osilatör çıkış sinyalindeki bu değişiklik nihai olarak sürücü tarafından algılanır.

Osilatörün çıkış sinyali, birkaç yüz kilohertz frekanslı bir voltaj dalgalanmasıdır. Eşik cihazının çıkışında, bu sinyal tek kutuplu olarak gelmelidir. Bu nedenle, jeneratör ile eşik cihazı arasına bir doğrultucu bağlanır.

BVK-24 yakınlık anahtarları

Jeneratör modunda çalışan transistör amplifikatörlü yaygın slot tipi yakınlık anahtarları. İncirde. 1 ve BVK-24 anahtar tipinin genel bir görünümünü gösterir. Kutu 4'te bulunan manyetik devresi, aralarında 5-6 mm genişliğinde bir hava boşluğu bulunan iki ferrit çekirdek 1 ve 2'den oluşur. Çekirdek 1'de bir birincil sargı wk ve bir pozitif geri besleme sargısı wp.c vardır, çekirdek 2'de bir negatif geri besleme sargısı wо.s vardır. Böyle bir manyetik devre, harici manyetik alanların etkisini ortadan kaldırır. Geri besleme bobinleri seri olarak zıt yönde bağlanmıştır. Anahtarlama elemanı olarak, sensörün manyetik sisteminin yuvasına (hava boşluğunda) hareket ettirilebilen, kalınlığı 3 mm'ye kadar olan bir alüminyum taç yaprağı (plaka) 3 kullanılır.

Temassız hareket anahtarı BVK -24: a — genel görünüm; b - elektrik şematik diyagramı

Petal çekirdeğin dışındaysa, wpc ve wo.c sargılarında indüklenen voltajlar arasındaki fark pozitif olacaktır, transistör VT1 kapalıdır ve wc - C3 devresinde sabit salınımların üretilmesi (Şekil 1, b) ) oluşmaz. Sensör yuvasına bir taç yaprağı sokulduğunda, wk ve wо.c bobinleri arasındaki bağlantı zayıflar (bu nedenle taç yaprağı ekran olarak da adlandırılır), transistör VT1'in tabanına negatif bir voltaj uygulanır ve açılır. Devrede wk — C3 üretilir ve alternatif akımtransistörün ana devresindeki wp.c bobininde bir EMF'yi indükleyen. Transistör VT1'in temel devresinde, temel akımın değişken bileşeni tespit edilir. Transistör açılır ve K rölesinin

Transistörün çalışmasını sıcaklık ve voltaj dalgalanmalarıyla stabilize etmek için, doğrusal bir eleman - R1, yarı iletken termistör R2 ve diyot VD2'den oluşan doğrusal olmayan bir voltaj bölücü kullanılır.

Tepki hatası 1-1.3 mm'dir. BVK-24 anahtarının besleme gerilimi 24 V'tur.

Temassız anahtar BVK'nın devre şeması

İki temassız anahtarın sıralı anahtarlama şeması BVK

İki temassız BVK anahtarının paralel bağlantı şeması

KVD temassız anahtarlar

KVD tipi temassız limit anahtarları, çeşitli sistemlerin otomasyonu sırasında elektrik kontrol ve sinyal devrelerini değiştirmek için tasarlanmıştır. Devre bir osilatör ve bir transistör tetikleyici içerir. Çalışma aralığına bir metal plaka sokulduğunda, geri besleme katsayısında bir azalma meydana gelir, bu da üretimde bir bozulmaya neden olur, tetik döner ve normalde kapalı bir çıkış transistörü açılır, bu da bir röleyi veya mantık elemanını etkinleştirir. Besleme voltajı — 12 veya 24 V

Temassız limit anahtarları BTB

BTB anahtarları, kontrol devrelerini röleler aracılığıyla veya temassız mantık elemanlarının eşleşen elemanları ile anahtarlamak için tasarlanmıştır. Anahtarlar, yapısal çelik kontrol elemanının hassas elemanına yaklaşırken anahtarlama durumunu (eylem) değiştirir. Anahtarlar, kontrollü bir jeneratör prensibi ile çalışır, anahtarlama, kontrollü parçanın hassas elemanına veya yapısal çelikten yapılmış kontrol elemanına yaklaşıldığında gerçekleşir.

Tüm anahtarlar, endüktif yükleri kapatırken besleme geriliminin ters polaritesine ve aşırı gerilime karşı koruma devreleri ile donatılmıştır. BTP 103-24, BTP 211-24-01 ve BTP 301-24 anahtarları, yukarıdaki koruma şemalarına ek olarak, bir koruma devresi ile donatılmıştır. aşırı yük ve kısa devre yük zincirinde. BTB anahtarlarının besleme gerilimi — 24 V.