7. Приведите примеры использования индуктивных датчиков приближения в системах охраны судна.
Индуктивный датчик приближения может быть широко использован в системе охраны судна, к примеру - как индикатор закрытого металлического люка судна. Когда люк открыт, то объект воздействия (крышка люка) располагается вне активной зоны датчика и датчик находится в отпущенном состоянии. При закрытии люка он попадает в область воздействия датчика, который срабатывает и устанавливает исполнительным механизмом режим «ЛЮК ЗАКРЫТ». При попытке несанкционированного открытия люка датчик отключается, что вызывает срабатывание режима «ОТКРЫТИЕ ЛЮКА». Для надежного срабатывания данный датчик должен находиться на расстоянии меньшем
0,8 Sn=0,8·14=11 мм
от металлической поверхности крышки закрытого люка.
Лабораторная работа №2
Объясните принцип работы емкостного датчика приближения.
Принцип основан на самовозбуждении генератора синусоидльных или прямоугольных импульсов при изменении частотозадающей емкости генератора
Емкостной датчик приближения содержит чувствительный элемент в виде “развернутого” конденсатора .Данный конденсатор является частотозадающим элементом релаксационного генератора на основе узкополосного операционного усилителя. Частота колебаний такого генератора обратно пропорциональна емкости конденсатора (чувствительного элемента датчика), а их амплитуда неизменна. В действительности, с уменьшением емкости и ростом частоты наступает момент, когда из-за свойственной реальному операционному усилителю инерционности условия самовозбуждения генератора перестают выполняться и колебания срываются.
Приближение постороннего объекта вызывает удлинение электрического поля перед поверхностями электродов конденсатора. Благодаря этому повышается емкость конденсатора и запускается автогенератор. В дальнейшем высокочастотные колебания детектируются, что вызывает срабатывание триггера и изменение состояния выхода выключателя.
Какие основные параметры емкостных датчиков приближения?
3. Как определяется номинальное расстояние срабатывания емкостного датчика приближения?
Емкостные датчики приближения срабатывают не только на приближение металлических объектов, но и диэлектрических, таких как бумага, пластмассы, резина, дерево, вода, рука человека.
Объекты из электропроводящих предметов образуют относительно активных поверхностей емкостного элемента своеобразный противоэлектрод. Таким образом, формируются две емкости, соединенные последовательно. Благодаря высокой электропроводности металлы позволяют реализовать большие расстояния срабатывания, причём репродуцирующий фактор в отличие от индуктивных датчиков практически отсутствует, т.е. расстояние срабатывания, например, у стали, меди и алюминия будет одинаковым (для конденсатора безразлично из какого металла выполнены обкладки)
Если непроводящий материал попадает в активную зону емкостного датчика то это приводит к увеличению емкости конденсатора в зависимости от величины диэлектрической проницаемости (воздух- 1, вода- 80, полиэтилен- 3 и т.д.) Чем больше диэлектрическая проницаемость, тем больше расстояние срабатывания датчика. У воды она высокая, поэтому емкостные датчики хорошо чувствуют приближение человеческой руки и могут применяться как датчики 3-го рубежа охраны.