2.2. Датчики положения объектов (дпо)

2.2.1. Назначение, классификация, структура

и характеристики ДПО

ДПО фиксирует положение объекта в определенной точке пути. ДПО предназначены для контроля появления объекта в заданной точке пространства, например, конечные выключатели, контролирующие положение РО, рабочих органов машин (кабин лифта, скипа, стрелок на ЖД транспорте и др.).

ДПО по наличию связи с объектом делятся на контактные (микровыключатели) и бесконтактные. Последние по виду преобразовательного элемента могут быть герконовыми, индуктивными, магнитными, оптическими, ультразвуковыми, радиоактивными, генераторными.

В общем случае структура бесконтактного ДПО включает в себя (рис. 2.7): УЭ – управляющий элемент, жестко связанный с объектом; ЧЭ – чувствительный элемент, преобразующий перемещение в электрический сигнал; ПЭ – пороговый элемент, преобразующий непрерывный электрический сигнал в дискретный; ИЭ – исполнительный элемент, передающий дискретный сигнал в систему управления.

Рис. 2.7. Обобщенная структура ДПО

В контактном ДПО УЭ (упор) механически воздействует на ЧЭ (например, в рычажном конечном выключателе). Эти ДПО просты и дешевы, но подвержены механическому износу и не способны работать при быстрых перемещениях объекта.

В бесконтактных ДПО в качестве УЭ используют постоянные магниты, ферромагнитные элементы, пластинки, экраны и т.д. Они работоспособны при быстрых перемещениях объекта (в них нет механического контакта), они защищены от внешних воздействий, не требуют ухода, такие датчики имеют следующие характеристики:

1. Зона чувствительности х (рис. 2.8) – это зона в которой датчик реагирует на перемещение объекта х.

Рис. 2.8. Зона чувствительности х и рабочий зазор

2. Рабочий зазор (см. рис. 2.8) – это максимально допустимое расстояние между УЭ и ЧЭ, при котором датчик реагирует на появление объекта.

3. Дифференциал хода (рис. 2.9) представляет собой разность между точкой срабатывания (включения) датчика при прямом ходе и точкой его отключения при обратном перемещении объекта .

4. Время срабатывания – это время между входом объекта в зону чувствительности и срабатыванием датчика (рис. 2.10).

Рис. 2.9. Дифференциал хода

Рис. 2.10. Время срабатывания датчика

Ниже рассматриваются примеры различных датчиков положения объектов, их устройство и принцип действия.

2.2.2. Электроконтактные датчики положения объектов

К таким датчикам относятся контактные датчики – микровыключатели и бесконтактные герконовые датчики.

Датчик – микровыключатель

Рис. 2.11. Схема ДПО на базе микровыключателя: SQ – контакт микровыключателя, срабатывающий от механического воздействия объекта

Применяется в качестве концевого выключателя в приводах стрелок, дверей, задвижек, заслонок и других подвижных элементов, положение которых контролируется в конечных точках перемещения.

Герконовые ДПО срабатывают без контакта с объектом, под действием магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом, установленным на объекте, например, в кабине лифта.

Рис. 2.12. Схема герконового ДПО