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桁架机械手电感式接近传感器的基本工作原理

时间:2023-06-05 作者:超级管理员 点击:299次


你知不知道桁架机械手常用的电感式接近传感器如何能够检测到金属目标的存在?虽然底层电气工程很复杂,但基本操作原理并不难理解。

电感式接近传感器

电感式接近传感器(简称“prox”“传感器”或“prox 传感器”)的核心是一个电子振荡器,由一个由多圈非常细的铜线制成的电感线圈、一个用于存储电荷的电容器和提供电激励的能源。电感线圈和电容器的尺寸相匹配,以产生固定频率的自持正弦波振荡。线圈和电容器的作用就像两个电弹簧,它们之间悬挂着重物,不断推动电子在彼此之间来回移动。电能被馈入电路以启动和维持振荡。如果没有维持能量,由于线圈中细铜线的电阻和其他寄生损耗产生的小功率损耗,振荡就会崩溃。


 带注释的电感式接近传感器剖面图


振荡在传感器前面产生电磁场,因为线圈位于传感器“面”的正后方。传感器面的技术名称是“活性表面”。


当一块导电金属进入由电磁场边界定义的区域时,一些振荡能量会转移到目标金属中。这种转移的能量表现为微小的循环电流,称为涡流。这就是感应式传感器有时被称为涡流传感器的原因。


流动的涡流在试图循环时遇到电阻。这会以热量的形式产生少量的功率损耗(就像一个小电加热器)。功率损耗并没有完全被传感器的内部能源所取代,因此传感器振荡的幅度(水平或强度)会降低。最终,振荡减弱到另一个称为施密特触发器的内部电路检测到电平已降至预定阈值以下的程度。  Basic_Oper_Inductive_Sensor这个阈值是确定存在金属目标的水平。施密特触发器检测到目标后,传感器的输出就会打开。


上面图片显示了金属目标对传感器振荡磁场的影响。当您看到从传感器引出的电缆变成红色时,表示检测到金属并且传感器已打开。当目标离开时,您可以看到振荡恢复到最大水平并且传感器的输出被关闭。


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