2.2.3. Индуктивные выключатели
Индуктивные выключатели используются как конечные выключатели на лифтах и подъемниках.
Рис. 2.13. Схема индуктивного выключателя
ФМ – объект, обладающий ферромагнитной массой, например скип, электровоз и т.п.
К1 – электромагнитное реле.
L1 – преобразователь индуктивный (дроссель).
Индуктивный выключатель работает следующим образом: при появлении объекта в зоне чувствительности датчика резко возрастает индуктивное сопротивление обмотки дросселя, что приводит к уменьшению тока I в обмотке реле К1 и отключению последнего.
2.2.4. Магнитные выключатели типа дкпу
Для контроля положения объектов, обладающих ферромагнитной массой, используют датчик ДКПУ-21 (рис. 2.14).
Чувствительный элемент датчика представляет собой 2 катушки с магнитной связью между собой.
При появлении объекта (достаточном его приближении к воспринимающей части датчика) увеличивается взаимоиндукция (магнитная связь) катушек.
Рис. 2.14. Схема датчика ДКПУ-21: ПЭ – пороговый элемент (нуль-орган с усилителем); Uоп – опорное напряжение; ФМ – ферромагнитная масса объекта
При Uвх > Uоп включается реле К1 и на выходе датчика появляется логическая «1».
Для контроля положения объектов, не имеющих ферромагнитной массы, применяют датчик ДКПУ-22 (рис. 2.15).
Рис. 2.15. Схема датчика ДКПУ-22
Чувствительный элемент датчика представляет собой трансформатор Т1 с П-образным сердечником. При появлении объекта с постоянным магнитом сердечник Т1 намагничивается, падает его µ (скорость изменения магнитного потока), что уменьшает коэффициент трансформации и напряжение Uвх.
При Uвх < Uоп срабатывает пороговый элемент и отключает реле К1: на выходе датчика появляется логическая «1».
2.2.5. Оптические, радиоактивные, ультразвуковые дпо
Принципы построения таких датчиков одинаковы и могут быть пояснены рис. 2.16.
Рис. 2.16. Обобщенная структура ДПО, действующего на принципе изменения потока света, ультразвука или радиоактивного излучения
По этой схеме выполняют фотореле, γ-реле, ультразвуковое реле (УЗР).
Появление объекта перекрывает поток (снижает интенсивность γ-потока, ультразвука или света от источника к приемнику), что приводит к срабатыванию выходного реле К1 и появлению на выходе логической «1». Ниже приведены примеры оптических ДПО.
Световой барьер для ограждения опасной зоны представлен на рис. 2.17.
Рис. 2.17. Схема светового барьера: ФИ, ФП – фотоизлучатель и фотоприемник; И – логический элемент
При пересечении луча объектом освещение фотоприемников резко падает. Срабатывает реле К1, ограждаемый объект (например циркулярная пила) останавливается и подается сигнал тревоги.
Волоконно-оптические ДПО реагируют на пересечение или отражение светового потока, передаваемого через оптическое волокно (рис. 2.18).
Рис. 2.18. Схемы волоконно-оптических датчиков, чувствительных к пересечению светового потока (а) и к отражению светового потока (б): И – источник света; П – приемник света
2.2.6. Генераторные дпо
Генераторные ДПО используют изменение индуктивности катушки колебательного контура генератора при перемещении металлического объекта в его зоне действия. При этом происходит срыв колебаний генератора и появляется сигнал на выходе. Генераторные ДПО делятся на щелевые, плоскостные и торцевые.
За рубежом наиболее распространены генераторные ДПО торцевого типа.
Конструктивно ДПО выполнен в виде неразборного болта (втулки) Ø 8–12 мм и длиной 50–60 мм (рис. 2.19). Внутри болта размещены автогенератор (АГ) с изменяемой индуктивностью в колебательном контуре, нуль-орган (НО) и выходной усилитель-формирователь (УФ). Чувствительный элемент – катушка индуктивности в колебательном контуре генератора.
Основные параметры ДПО:
дифференциал хода 0,15–0,16 мм;
частота переключения до 800 Гц;
ток нагрузки 200 мА.
Рис. 2.19. Генераторный ДПО торцевого типа
Генераторный ДПО щелевого типа (рис. 2.20) представляет собой магнитно-транзисторный блокинг-генератор с разомкнутым магнитопроводом трансформатора в цепи положительной обратной связи.
Рис. 2.20. Схема генераторного ДПО щелевого типа
Магнитопровод выполнен в виде двух ферритовых полуколец. В зазор между ними при появлении объекта в точке контроля входит пластина 1, выполненная из электропроводного материала. В этой пластине наводятся вихревые токи, поглощающие энергию магнитного поля коллекторной обмотки W1. В результате магнитная связь обмоток коллекторной W1 и базовой W2 резко уменьшается и происходит срыв колебаний блокинг-генератора. При выходе 1 из зазора колебания возникают вновь – на выходе появляется сигнал логической «1». Перепад Uвых близок к величине напряжения питания Uп. Дифференциал хода для щелевых ДПО составляет 1,5–2 мм при ширине щели до 6 мм.