Sanoatni avtomatlashtirish sohasida eng ko'p qo'llaniladigan 4-20, 0-50 yoki 0-20 mA yagona oqim chiqishi bo'lgan sensorlar ikkilamchi qurilmalarga turli xil ulanish sxemalariga ega bo'lishi mumkin. Kam quvvat iste'moli va 4-20 mA oqim chiqishi bo'lgan zamonaviy sensorlar ko'pincha ikki simli zanjirga ulanadi. Ya'ni, bunday sensorga ikkita yadroli faqat bitta simi ulanadi, bu sensor orqali quvvatlanadi va uzatish bir xil ikkita yadro bo'ylab amalga oshiriladi.

Odatda, 4-20 mA chiqishi va ikkita simli ulanishi bo'lgan sensorlar passiv chiqishga ega va ishlashi uchun tashqi quvvat manbai talab qilinadi. Ushbu quvvat manbai to'g'ridan-to'g'ri ikkilamchi qurilmaga (uning kirishida) o'rnatilishi mumkin va sensori bunday qurilmaga ulanganda signal pallasida darhol oqim paydo bo'ladi. Kirishga o'rnatilgan sensor uchun quvvat manbai bo'lgan qurilmalar faol kirishga ega qurilmalar deb ataladi.

Aksariyat zamonaviy ikkilamchi asboblar va kontrollerlar passiv chiqishlari bo'lgan sensorlar bilan ishlash uchun o'rnatilgan quvvat manbalariga ega.

Ikkilamchi qurilma passiv kirishga ega bo'lsa - aslida, qurilmaning o'lchash davri kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqimga mutanosib ravishda kuchlanish pasayishini "o'qiydi" rezistor, u holda sensorning ishlashi uchun qo'shimcha sensor kerak bo'ladi. Bunday holda, tashqi quvvat manbai birligi sensor va ikkilamchi qurilma bilan ketma-ket ulangan bo'lib, oqim pastadirini sindiradi.

Ikkilamchi qurilmalar odatda ikkita simli 4-20 mA datchiklarga va uch simli zanjirga ulangan 0-5, 0-20 yoki 4-20 mA datchiklarga ulanishi mumkin bo'lgan tarzda ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan. Ikki simli sensorni ikkilamchi qurilmaning kirishiga uchta kirish terminali (+ U, kirish va umumiy) ulash uchun "+ U" va "kirish" terminallaridan foydalaning, "umumiy" terminal bepul qoladi.

Yuqorida aytib o'tilganidek, sensorlar nafaqat 4-20 mA chiqishi, balki, masalan, 0-5 yoki 0-20 mA bo'lishi mumkin yoki katta energiya tufayli ularni ikki simli zanjirga ulab bo'lmaydi. iste'mol (3 mA dan ortiq) , keyin uch simli ulanish sxemasi qo'llaniladi. Bunday holda, sensorning besleme davrlari va chiqish signali davrlari alohida bo'ladi. Uch simli ulanishga ega sensorlar odatda faol chiqishga ega. Ya'ni, agar faol chiqish bilan sensorga besleme zo'riqishida qo'llanilsa va uning chiqish va umumiy chiqish terminallari o'rtasida yuk qarshiligi ulangan bo'lsa, u holda chiqish pallasida o'lchangan parametrning qiymatiga mutanosib oqim ishlaydi.

Ikkilamchi qurilmalar odatda sensorlarni quvvatlantirish uchun etarlicha kam quvvatli o'rnatilgan quvvat manbaiga ega. O'rnatilgan quvvat manbalarining maksimal chiqish oqimi odatda 22-50 mA oralig'ida bo'ladi, bu har doim yuqori quvvat sarfi bo'lgan sensorlarni quvvatlantirish uchun etarli emas: elektromagnit oqim o'lchagichlar, infraqizil gaz analizatorlari va boshqalar. Bunday holda, uch simli sensorni quvvatlantirish uchun siz kerakli quvvatni ta'minlaydigan tashqi, kuchliroq quvvat manbaidan foydalanishingiz kerak. Ikkilamchi o'rnatilgan quvvat manbai ishlatilmaydi.

Uch simli datchiklarni yoqish uchun shunga o'xshash sxema odatda qurilmaga o'rnatilgan quvvat manbai kuchlanishi ushbu sensorni etkazib berishga ruxsat berilgan ta'minot kuchlanishiga mos kelmasa ishlatiladi. Misol uchun, o'rnatilgan quvvat manbai 24V chiqish kuchlanishiga ega va sensori 10 dan 16V gacha kuchlanish bilan ta'minlanishi mumkin.

Ba'zi ikkilamchi qurilmalarda bir nechta kirish kanallari va tashqi sensorlarni quvvatlantirish uchun etarlicha kuchli quvvat manbai bo'lishi mumkin. Shuni esda tutish kerakki, bunday ko'p kanalli qurilmaga ulangan barcha sensorlarning umumiy quvvat iste'moli ularning quvvat manbai uchun mo'ljallangan o'rnatilgan quvvat manbai kuchidan kam bo'lishi kerak. Bundan tashqari, qurilmaning texnik xususiyatlarini o'rganayotganda, unga o'rnatilgan elektr ta'minoti birliklarining (manbalarining) maqsadini aniq ajratib ko'rsatish kerak. Bitta o'rnatilgan manba to'g'ridan-to'g'ri ikkilamchi qurilmaning o'zini quvvatlantirish uchun ishlatiladi - displey va ko'rsatkichlar, chiqish o'rni, qurilmaning elektron sxemasi va boshqalarni ishlatish uchun. Ushbu quvvat manbai juda kuchli bo'lishi mumkin. Ikkinchi o'rnatilgan manba faqat kirish davrlarini - kirishlarga ulangan sensorlarni quvvatlantirish uchun ishlatiladi.

Sensorni ikkilamchi qurilmaga ulashdan oldin siz ushbu uskunaning foydalanish yo'riqnomasini diqqat bilan o'rganib chiqishingiz, kirish va chiqish turlarini (faol / passiv) aniqlang, sensor tomonidan iste'mol qilinadigan quvvat va quvvat manbai (qurilgan) quvvatini tekshiring. -in yoki tashqi) mos keladi va shundan keyingina ulanishni amalga oshiradi. Sensorlar va qurilmalarning kirish va chiqish terminallarining haqiqiy belgilari yuqorida keltirilganlardan farq qilishi mumkin. Shunday qilib, "Bx (+)" va "Bx (-)" terminallari + J va -J, + 4-20 va -4-20, + In va -In va hokazo belgilariga ega bo'lishi mumkin. "+ U ta'minot" terminali + V, Besleme, + 24V va boshqalar sifatida belgilanishi mumkin, "Chiqish" terminali - Chiqish, Sign, Jout, 4-20 mA va boshqalar, "umumiy" terminal - GND , -24V, 0V va boshqalar, lekin bu ma'noni o'zgartirmaydi.

To'rt simli ulanish sxemasiga ega bo'lgan oqim chiqishi bo'lgan datchiklar ikkita simli datchiklar bilan bir xil ulanish sxemasiga ega, yagona farq shundaki, to'rt simli sensorlar alohida juft simlar orqali quvvatlanadi. Bunga qo'shimcha ravishda, to'rt simli datchiklar ikkalasiga ham ega bo'lishi mumkin, bu ulanish sxemasini tanlashda e'tiborga olinishi kerak.

Diskret sensorlar

Ushbu algoritm qolipni yopayotganda ta'sir qilishdan qochish imkonini beradi, aks holda uni oddiygina kichik bo'laklarga bo'lish mumkin. Xuddi shu tezlik o'zgarishi qolip ochilganda sodir bo'ladi. Bu erda allaqachon ikkita kontakt sensori ajralmas hisoblanadi.

Analog sensorlarni qo'llash

2-rasm. Wheatstone ko'prigi

Analog sensorlarni ulash

Analog sensor chiqishi

Ammo, qoida tariqasida, bitta sensor bilan ish etarli emas. Eng mashhur o'lchovlardan ba'zilari harorat va bosim o'lchovlaridir. Zamonaviy ishlab chiqarish ob'ektlarida bunday punktlar soni bir necha o'n minglab yetishi mumkin. Shunga ko'ra, sensorlar soni ham katta. Shuning uchun bir vaqtning o'zida bir nechta analog sensorlar ko'pincha bitta tekshirgichga ulanadi. Albatta, bir vaqtning o'zida bir necha ming emas, o'nlab farq bo'lsa yaxshi. Ushbu ulanish 7-rasmda ko'rsatilgan.

Shakl 7. Bir nechta analog sensorlarni kontrollerga ulash

Ushbu rasmda raqamli kodga o'tkazish uchun mos keladigan oqim signalidan kuchlanish qanday olinishi ko'rsatilgan. Agar bunday signallar bir nechta bo'lsa, ular bir vaqtning o'zida qayta ishlanmaydi, lekin vaqtga bo'linadi, multiplekslanadi, aks holda har bir kanalga alohida ADC o'rnatilishi kerak bo'ladi.

Shu maqsadda tekshirgichda kontaktlarning zanglashiga olib o'tish davri mavjud. Kommutatorning funktsional diagrammasi 8-rasmda ko'rsatilgan.

8-rasm. Analog sensorli kanal kaliti (bosiladigan rasm)

O'lchov qarshiligi (UR1 ... URn) bo'ylab kuchlanishga aylantirilgan joriy halqa signallari analog kalitning kirishiga beriladi. Boshqarish signallari navbatma-navbat kuchaytirgich tomonidan kuchaytiriladigan UR1 ... URn signallaridan birining chiqishiga o'tadi va navbat bilan ADC ning kirishiga keladi. Raqamli kodga aylantirilgan kuchlanish tekshirgichga beriladi.

Sxema, albatta, juda soddalashtirilgan, ammo unda multiplekslash tamoyilini ko'rib chiqish juda mumkin. Smolenskdagi Prolog PC tomonidan ishlab chiqarilgan MCTS kontrollerlarining (texnik vositalarning mikroprotsessorli tizimi) analog signallarini kiritish moduli taxminan shunday qurilgan.

Bunday kontrollerlarning chiqarilishi uzoq vaqtdan beri to'xtatilgan, garchi ba'zi joylarda, eng yaxshilaridan uzoqda, bu kontrollerlar hali ham xizmat qiladi. Ushbu muzey eksponatlari o'rnini asosan import qilingan (Xitoy) boshqaruvchilarning yangi modellari egallaydi.

Tekshirgich metall shkafga o'rnatilgan bo'lsa, naqshli qalqonni shkafning topraklama nuqtasiga ulash tavsiya etiladi. Birlashtiruvchi liniyalarning uzunligi ikki kilometrdan ko'proqqa yetishi mumkin, bu tegishli formulalar bo'yicha hisoblanadi. Biz bu erda hech narsani hisoblamaymiz, lekin menga ishoning, bu shunday.

Yangi sensorlar, yangi kontrollerlar

Yangi kontrollerlar kelishi bilan HART protokoli (Highway Addressable Remote Transducer) bo'yicha ishlaydigan yangi analog uzatgichlar paydo bo'ldi, bu esa "magistral orqali masofadan manzilli uzatuvchi" deb tarjima qilinadi.

Sensorning chiqish signali (dala qurilmasi) 4… 20 mA diapazonidagi analog oqim signali bo'lib, unga chastotali modulyatsiyalangan (FSK - Frequency Shift Anahtaring) raqamli aloqa signali qo'shiladi.

Ma'lumki, sinusoidal signalning o'rtacha qiymati nolga teng, shuning uchun raqamli ma'lumotni uzatish 4 ... 20mA sensorning chiqish oqimiga ta'sir qilmaydi. Ushbu rejim sensorlarni sozlashda ishlatiladi.

HART aloqasi ikki shaklda amalga oshiriladi. Birinchi holda, standart bir, faqat ikkita qurilma ikki simli chiziq orqali ma'lumot almashishi mumkin, analog chiqish signali 4 ... 20mA esa o'lchangan qiymatga bog'liq. Ushbu rejim dala qurilmalarini (datchiklarni) sozlashda ishlatiladi.

Ikkinchi holda, ikkita simli chiziqqa 15 tagacha datchik ulanishi mumkin, ularning soni aloqa liniyasining parametrlari va quvvat manbai quvvati bilan belgilanadi. Bu ko'p nuqtali aloqa rejimi. Ushbu rejimda har bir sensorning 1 ... 15 oralig'ida o'z manzili mavjud bo'lib, u boshqaruv moslamasi tomonidan qo'llaniladi.

0 manzilli sensor aloqa liniyasidan uzilgan. Sensor va boshqaruv moslamasi o'rtasida multidrop rejimida ma'lumotlar almashinuvi faqat chastotali signal bilan amalga oshiriladi. Sensorning joriy signali kerakli darajada o'rnatiladi va o'zgarmaydi.

Ko'p nuqtali aloqada ma'lumotlar nafaqat boshqariladigan parametrning haqiqiy o'lchov natijalarini, balki barcha turdagi xizmat ma'lumotlarining butun majmuasini ham anglatadi.

Avvalo, bu sensorlarning manzillari, boshqaruv buyruqlari, sozlamalari. Va bu ma'lumotlarning barchasi ikki simli aloqa liniyalari orqali uzatiladi. Ulardan ham qutulish mumkinmi? To'g'ri, buni ehtiyotkorlik bilan bajarish kerak, faqat simsiz ulanish boshqariladigan jarayonning xavfsizligiga ta'sir qila olmaydigan hollarda.

Ushbu texnologiyalar eski analog oqim halqasini almashtirdi. Lekin u o'z pozitsiyalaridan voz kechmaydi, iloji boricha keng qo'llaniladi.

Mexanizmlar va agregatlarni boshqarish uchun texnologik jarayonlarni avtomatlashtirish jarayonida har xil fizik kattaliklarni o'lchash bilan shug'ullanish kerak. Bu suyuqlik yoki gazning harorati, bosimi va oqim tezligi, aylanish chastotasi, yorug'lik intensivligi, mexanizmlar qismlarining holati to'g'risidagi ma'lumotlar va boshqalar bo'lishi mumkin. Ushbu ma'lumot sensorlar yordamida olinadi. Bu erda, birinchi navbatda, mexanizmlar qismlarining holati haqida.

Diskret sensorlar

Eng oddiy sensor oddiy mexanik kontaktdir: eshik ochildi - kontakt ochildi, yopiq - yopildi. Bunday oddiy sensor, shuningdek, berilgan ish algoritmi ko'pincha o'g'ri signallarida qo'llaniladi. Ikkita pozitsiyaga ega bo'lgan, masalan, suv klapaniga ega bo'lgan tarjima harakati bo'lgan mexanizm uchun sizga ikkita kontakt kerak bo'ladi: bitta kontakt yopiq - vana yopiq, ikkinchisi yopiq - yopiq.

Tarjima harakatining yanada murakkab algoritmi termoplastik mashinaning qolipini yopish mexanizmiga ega. Dastlab, qolip ochiq, bu boshlang'ich pozitsiyasi. Ushbu holatda tayyor mahsulotlar qolipdan chiqariladi. Keyin ishchi himoya panjarasini yopadi va qolip yopila boshlaydi, yangi ish aylanishi boshlanadi.

Mog'or yarmi orasidagi masofa etarlicha katta. Shuning uchun, dastlab qolip tez harakat qiladi va yarmlar yopilguncha ma'lum masofada chegara tugmasi ishga tushiriladi, harakat tezligi sezilarli darajada kamayadi va qolip silliq yopiladi.

Shunday qilib, kontaktga asoslangan sensorlar diskret yoki ikkilik bo'lib, ikkita pozitsiyaga ega, yopiq - ochiq yoki 1 va 0. Boshqacha qilib aytganda, biz voqea sodir bo'lgan yoki yo'qligini aytishimiz mumkin. Yuqoridagi misolda kontaktlar bir nechta nuqtalarni "ushlaydi": harakatning boshlanishi, tezlikni pasaytirish nuqtasi, harakatning oxiri.

Geometriyada nuqta hech qanday o'lchamga ega emas, faqat nuqta va tamom. U bo'lishi mumkin (qog'oz varag'ida, harakat traektoriyasida, bizning holatimizda bo'lgani kabi) yoki u oddiygina mavjud emas. Shuning uchun nuqtalarni aniqlash uchun diskret sensorlar qo'llaniladi. Ehtimol, bu erda nuqta bilan taqqoslash juda mos kelmaydi, chunki amaliy maqsadlar uchun ular diskret sensorning aniqligidan foydalanadilar va bu aniqlik geometrik nuqtadan ancha katta.

Ammo mexanik aloqaning o'zi ishonchli narsa emas. Shuning uchun, iloji bo'lsa, mexanik kontaktlar yaqinlik sensorlari bilan almashtiriladi. Eng oddiy variant - qamish kalitlari: magnit yaqinlashdi, kontakt yopildi. Qamishli kalit ishining aniqligi juda ko'p narsani talab qiladi, bunday sensorlardan faqat eshiklarning o'rnini aniqlash uchun foydalaning.

Har xil yaqinlik sensorlarini yanada murakkab va aniq variant deb hisoblash kerak. Agar metall bayroq uyaga kirsa, u holda sensor ishga tushirildi. Bunday sensorlarga misol sifatida turli seriyali BVK (End Contactless Switch) datchiklarini keltirish mumkin. Bunday sensorlarning javob aniqligi (sayohat differentsiali) 3 millimetrga teng.

BVK seriyali sensor

Shakl 1. BVK seriyali sensori

BVK 24V datchiklarining kuchlanish kuchlanishi, yuk oqimi 200mA, bu boshqaruv pallasida keyingi muvofiqlashtirish uchun oraliq o'rni ulash uchun etarli. BVK sensorlari turli xil uskunalarda shunday ishlatiladi.

BVK sensorlaridan tashqari, BTP, KVP, PIP, KVD, PISCH turlarining sensorlari ham qo'llaniladi. Har bir seriyada raqamlar bilan belgilangan bir necha turdagi sensorlar mavjud, masalan, BTP-101, BTP-102, BTP-103, BTP-211.

Barcha qayd etilgan sensorlar kontaktsiz diskret bo'lib, ularning asosiy maqsadi mexanizmlar va agregatlar qismlarining holatini aniqlashdir. Tabiiyki, bunday sensorlar yana ko'p va ularning barchasi haqida bitta maqolada yozishning iloji yo'q. Har xil kontaktli sensorlar yanada keng tarqalgan va hali ham keng tarqalgan.

Analog sensorlarni qo'llash

Avtomatlashtirish tizimlarida diskret sensorlar bilan bir qatorda analog sensorlar ham keng qo'llaniladi. Ularning maqsadi har xil jismoniy miqdorlar to'g'risida ma'lumot olishdir, bu umuman olganda emas, balki real vaqtda. Aniqroq aytganda, fizik miqdorni (bosim, harorat, yorug'lik, oqim tezligi, kuchlanish, oqim) boshqaruvchiga aloqa liniyalari orqali uzatish va undan keyingi ishlov berish uchun mos keladigan elektr signaliga aylantirish.

Analog sensorlar odatda boshqaruvchidan etarlicha uzoqda joylashgan, shuning uchun ular ko'pincha dala qurilmalari deb ataladi. Ushbu atama ko'pincha texnik adabiyotlarda qo'llaniladi.

Analog sensor odatda bir nechta qismlardan iborat. Eng muhim qism - sezgir element - sensor. Uning maqsadi o'lchangan qiymatni elektr signaliga aylantirishdir. Ammo sensordan olingan signal odatda kichikdir. Kuchaytirish uchun mos signalni olish uchun sensor ko'pincha ko'prik pallasiga - Wheatstone ko'prigiga ulanadi.

Wheatstone ko'prigi

2-rasm. Wheatstone ko'prigi

Ko'prik sxemasining asl maqsadi qarshilikni aniq o'lchashdir. AD ko'prigining diagonaliga doimiy tok manbai ulangan. O'rta nuqtasi bo'lgan, masshtabning o'rtasida nolga ega bo'lgan sezgir galvanometr boshqa diagonalga ulangan. R2 trimmerini aylantirish orqali Rx rezistorining qarshiligini o'lchash uchun ko'prik muvozanatli bo'lishi kerak, galvanometr ignasini nolga qo'ying.

Qurilmaning o'qining bir yo'nalishda yoki boshqasida og'ishi R2 rezistorining aylanish yo'nalishini aniqlash imkonini beradi. O'lchangan qarshilikning qiymati R2 rezistorining tutqichi bilan hizalangan o'lchov bilan aniqlanadi. Ko'prik uchun muvozanat sharti R1 / R2 va Rx / R3 nisbatlarining tengligidir. Bunda miloddan avvalgi nuqtalar orasida nolga teng potentsiallar farqi olinadi va V galvanometrdan tok o'tmaydi.

R1 va R3 rezistorlarining qarshiligi juda aniq tanlangan, ularning tarqalishi minimal bo'lishi kerak. Faqat bu holatda, hatto ko'prikdagi kichik muvozanat BC diagonali kuchlanishida etarlicha sezilarli o'zgarishlarga olib keladi. Turli xil analog sensorlarning sensorli elementlarini (datchiklarini) ulash uchun ishlatiladigan ko'prikning bu xususiyati. Xo'sh, unda hamma narsa oddiy, texnologiya masalasi.

Sensordan olingan signaldan foydalanish uchun uni keyingi qayta ishlash talab qilinadi - kuchaytirish va boshqarish pallasida - boshqaruvchi tomonidan uzatish va qayta ishlash uchun mos bo'lgan chiqish signaliga aylantirish. Ko'pincha analog sensorlarning chiqish signali oqim (analog oqim davri), kamroq kuchlanishdir.

Nima uchun aynan oqim? Gap shundaki, analog sensorlarning chiqish bosqichlari joriy manbalarga asoslangan. Bu sizga ulanish liniyalari qarshiligining chiqish signaliga ta'siridan xalos bo'lishga, uzun ulanish liniyalaridan foydalanishga imkon beradi.

Keyingi konvertatsiya qilish juda oddiy. Joriy signal kuchlanishga aylanadi, buning uchun oqimni ma'lum qarshilikka ega qarshilik orqali o'tkazish kifoya. O'lchov qarshiligidagi kuchlanishning pasayishi Ohm qonuniga muvofiq olinadi U = I * R.

Misol uchun, 100 Ohm qarshilik bo'ylab 10 mA oqim uchun 10 * 100 = 1000 mV kuchlanish, 1 voltgacha olinadi! Bunday holda, sensorning chiqish oqimi ulanish simlarining qarshiligiga bog'liq emas. Albatta, oqilona chegaralar ichida.

Analog sensorlarni ulash

O'lchov qarshiligida olingan kuchlanish osongina tekshirgichga kiritish uchun mos keladigan raqamli shaklga aylantirilishi mumkin. Konvertatsiya ADC analog-raqamli konvertorlar yordamida amalga oshiriladi.

Raqamli ma'lumotlar kontrollerga ketma-ket yoki parallel kod orqali uzatiladi. Bularning barchasi maxsus ulanish sxemasiga bog'liq. Soddalashtirilgan analog sensorni ulash sxemasi 3-rasmda ko'rsatilgan.

Analog sensorli ulanish

3-rasm. Analog sensorni ulash (kattalashtirish uchun rasm ustiga bosing)

Aktuatorlar boshqaruvchiga ulangan yoki boshqaruvchining o'zi avtomatlashtirish tizimining bir qismi bo'lgan kompyuterga ulangan.

Tabiiyki, analog sensorlar to'liq dizaynga ega, uning elementlaridan biri ulanish elementlari bo'lgan korpusdir. Misol tariqasida, 4-rasmda Zond-10 tipidagi o'lchagich bosim sensori ko'rinishi ko'rsatilgan.

Zond-10 bosim o'lchagich sensori

Shakl 4. Haddan tashqari bosim sensori Zond-10

Sensorning pastki qismida siz quvur liniyasiga ulanish uchun birlashtiruvchi ipni ko'rishingiz mumkin va o'ng tomonda qora qopqoq ostida aloqa liniyasini boshqaruvchi bilan ulash uchun ulagich mavjud.

Tishli ulanish tavlangan mis yuvish vositasi (datchikning yetkazib berish to'plamiga kiritilgan) yordamida muhrlanadi va hech qanday holatda fum lentasi yoki zig'irdan o'ralmaydi. Bu sensorni o'rnatishda ichkarida joylashgan sensor elementini deformatsiya qilmaslik uchun amalga oshiriladi.

Analog sensor chiqishi

Standartlarga muvofiq, oqim signallarining uchta diapazoni mavjud: 0 ... 5mA, 0 ... 20mA va 4 ... 20mA. Ularning farqi nimada va xususiyatlari qanday?

Ko'pincha, chiqish oqimining bog'liqligi o'lchangan qiymatga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir, masalan, quvurdagi bosim qanchalik baland bo'lsa, sensorning chiqishidagi oqim shunchalik katta bo'ladi. Ba'zida teskari kommutatsiya qo'llanilsa-da: kattaroq chiqish oqimi sensor chiqishida o'lchangan qiymatning minimal qiymatiga to'g'ri keladi. Hammasi ishlatiladigan kontroller turiga bog'liq. Ba'zi sensorlar hatto to'g'ridan-to'g'ri teskari o'tishga ega.

0 ... 5mA diapazonining chiqish signali juda kichik va shuning uchun shovqinga sezgir. Agar bunday sensorning signali o'lchangan parametrning doimiy qiymatida o'zgarib tursa, u holda sensorning chiqishiga parallel ravishda 0,1 ... 1 mkF sig'imga ega bo'lgan kondansatkichni o'rnatish tavsiya etiladi. Yana barqaror oqim signali 0 ... 20mA oralig'ida.

Ammo bu ikkala diapazon ham yaxshi emas, chunki shkalaning boshidagi nol nima bo'lganini aniq aniqlashga imkon bermaydi. Yoki o'lchangan signal aslida nol darajani oldimi, bu printsipial jihatdan mumkinmi yoki aloqa liniyasi oddiygina kesilganmi? Shuning uchun, agar iloji bo'lsa, ular ushbu diapazonlardan foydalanishdan voz kechishga harakat qilishadi.

4… 20 mA oralig'ida chiqish oqimi bo'lgan analog sensorlarning signali ishonchliroq hisoblanadi. Uning shovqin immuniteti ancha yuqori va pastki chegara, hatto o'lchangan signal nol darajasiga ega bo'lsa ham, 4mA bo'ladi, bu bizga aloqa liniyasi buzilmaganligini aytishga imkon beradi.

4 ... 20mA diapazonining yana bir yaxshi xususiyati shundaki, sensorlar faqat ikkita sim yordamida ulanishi mumkin, chunki bu sensorning o'zini quvvatlaydigan oqimdir. Bu uning iste'mol oqimi va ayni paytda o'lchash signalidir.

4… 20 mA datchiklar uchun quvvat manbai 5-rasmda ko'rsatilganidek yoqilgan. Shu bilan birga, Zond-10 datchiklari, boshqalar kabi, barqarorlashtirilgan manbalar bo'lsa-da, pasport bo'yicha 10 ... 38 V kuchlanishning keng diapazoniga ega. 24V kuchlanish bilan eng ko'p ishlatiladi.

Analog sensorni tashqi quvvat manbai bilan ulash

Shakl 5. Analog sensorni tashqi quvvat manbai bilan ulash

Ushbu diagrammada quyidagi elementlar va belgilar mavjud. Rsh - o'lchash shuntining qarshiligi, Rl1 va Rl2 - aloqa liniyalarining qarshiliklari. O'lchov aniqligini oshirish uchun Rsh sifatida aniq o'lchash qarshiligidan foydalanish kerak. Elektr ta'minotidan oqim oqimi o'qlar bilan ko'rsatilgan.

Elektr ta'minotining chiqish oqimi + 24V terminalidan o'tib, Rl1 liniyasi orqali sensor terminaliga + AO2 etib, sensordan o'tadi va sensorning chiqish kontakti - AO2, Rl2 ulanish liniyasi, Rsh qarshiligi -24V quvvat manbai terminaliga qaytadi. Hammasi shunday, sxema yopiq, oqim oqmoqda.

Agar tekshirgichda 24V quvvat manbai bo'lsa, u holda sensor yoki o'lchash transduserini 6-rasmda ko'rsatilgan diagrammaga muvofiq ulash mumkin.

Analog sensorni ichki quvvat bilan ishlaydigan boshqaruvchiga ulash

Shakl 6. Analog sensorni ichki quvvat bilan ta'minlangan boshqaruvchiga ulash

Ushbu diagrammada yana bir element - ballast rezistor Rb ko'rsatilgan. Uning maqsadi aloqa liniyasi yopilganda yoki analog sensor ishlamay qolganda o'lchash qarshiligini himoya qilishdir. Rb rezistorini o'rnatish maqsadga muvofiq bo'lsa-da, ixtiyoriydir.

Turli sensorlarga qo'shimcha ravishda, oqim chiqishi avtomatlashtirish tizimlarida tez-tez ishlatiladigan o'lchash transduserlari tomonidan ham ta'minlanadi.

O'lchov o'tkazgich - kuchlanish darajasini, masalan, 220V yoki bir necha o'nlab yoki yuzlab amperlarning oqimini 4 ... 20mA oqim signaliga aylantirish uchun qurilma. Bu erda elektr signalining darajasi oddiygina aylantiriladi va ma'lum bir jismoniy miqdor (tezlik, oqim tezligi, bosim) elektr shaklida ifodalanmaydi.

Ammo, qoida tariqasida, bitta sensor bilan ish etarli emas. Eng mashhur o'lchovlardan ba'zilari harorat va bosim o'lchovlaridir. Zamonaviy zavodlarda bunday punktlarning soni bir necha o'nlab yetishi mumkin

Xuddi shunday o'qing

• Devor lampalarining turlari va ulardan foydalanish xususiyatlari
• Potensiallar farqi, elektromotor kuch va kuchlanish haqida
• Elektr energiyasini iste'mol qilishdan tashqari, hisoblagich bilan nimani aniqlash mumkin
• Elektr mahsulotlari sifatini baholash mezonlari bo'yicha
• Xususiy uy uchun nima yaxshiroq - bir fazali yoki uch fazali kirish?
• Qishloq uyi uchun kuchlanish stabilizatorini qanday tanlash mumkin
• Peltier effekti: elektr tokining sehrli ta'siri
• Kvartirada televizor kabelini ulash va ulash amaliyoti - jarayon xususiyatlari
• Simlar bilan bog'liq muammolar: nima qilish kerak va ularni qanday hal qilish kerak?
• T5 lyuminestsent lampalar: istiqbollari va qo'llanilishi muammolari
• Qaytib olinadigan rozetkali chiziqlar: foydalanish va ulanish amaliyoti
• Elektron kuchaytirgichlar. 2-qism. Ovoz chastotasi kuchaytirgichlari
• Mamlakat uyida elektr jihozlari va simlarning to'g'ri ishlashi
• Uyda xavfsiz kuchlanishdan foydalanishning diqqatga sazovor joylari
• Yangi boshlanuvchilar uchun elektronikani o'rganish uchun asosiy vositalar va qurilmalar
• Kondensatorlar: maqsadi, qurilmasi, ishlash printsipi
• Vaqtinchalik kontakt qarshiligi nima va u bilan qanday kurashish kerak
• Voltaj o'rni: nima bor, qanday tanlash va ulash kerak?
• Xususiy uy uchun nima yaxshiroq - bir fazali yoki uch fazali kirish?
• Elektron zanjirlardagi kondensatorlar. 2-qism. Bosqichlararo aloqa, filtrlar, generatorlar
• Elektr ta'minoti etarli bo'lmaganda qulaylikni qanday ta'minlash kerak
• Do'konda avtomat sotib olayotganda, uning yaxshi holatda ekanligiga qanday ishonch hosil qilish mumkin?
• 12 voltli yoritish tarmoqlari uchun sim o'lchamini qanday tanlash mumkin
• Tarmoq quvvati etarli bo'lmagan taqdirda suv isitgichi va nasosni ulash usuli
• Induktorlar va magnit maydonlar. 2-qism. Elektromagnit induksiya va induktivlik
• Operatsion kuchaytirgichlar. 2-qism. Ideal operatsion kuchaytirgich
• Mikrokontrollerlar nima (maqsad, qurilma, dasturiy ta'minot)
• Yilni lyuminestsent chiroqning ishlash muddatini uzaytirish (uy bekasi)
• Teskari aloqasiz operatsion kuchaytirgichlarni almashtirish sxemalari
• Kvartiraning elektr taqsimlash platasini almashtirish
• Nima uchun mis va alyuminiyni elektr simlariga ulash mumkin emas?

Bu erda men zamonaviy sanoat uskunalarida hamma joyda mavjud bo'lgan induktiv sensorlarni tranzistor chiqishi bilan ulash kabi muhim amaliy masalani alohida ko'rib chiqdim. Bundan tashqari, sensorlar uchun haqiqiy ko'rsatmalar va misollarga havolalar taqdim etiladi.

Sensorlarni faollashtirish (ishlash) printsipi bu holda har qanday bo'lishi mumkin - induktiv (yaqinlashma), optik (fotoelektrik) va boshqalar.

Birinchi qismda sensor chiqishi uchun mumkin bo'lgan variantlar tasvirlangan. Sensorlarni kontaktlar bilan ulashda hech qanday muammo bo'lmasligi kerak (o'rni chiqishi). Va tranzistor va boshqaruvchiga ulanish nuqtai nazaridan, bu juda oddiy emas.

PNP va NPN sensorlari uchun ulanish sxemalari

PNP va NPN sensorlarining farqi shundaki, ular quvvat manbaining turli qutblarini almashtiradilar. PNP ("Ijobiy" so'zidan) quvvat manbaining ijobiy chiqishini almashtiradi, NPN - salbiy.

Quyida, misol uchun, tranzistor chiqishi bo'lgan sensorlar uchun ulanish sxemalari berilgan. Yuklash - qoida tariqasida, bu kontrollerning kiritilishi.

Sensor. Yuklash (Yuklash) doimiy ravishda "minus" (0V) ga ulanadi, diskret "1" (+ V) ta'minoti tranzistor bilan almashtiriladi. NO yoki NC sensori - boshqaruv sxemasiga bog'liq (Asosiy sxema)

Sensor. Yuklash (Yuklash) doimiy ravishda "ortiqcha" (+ V) ga ulanadi. Bu erda sensorning chiqishidagi faol daraja (diskret "1") past (0V), yuk esa ochiq tranzistor orqali quvvat bilan ta'minlanadi.

Men barchani chalkashmaslikka chaqiraman, bu sxemalarning ishi quyida batafsil bayon qilinadi.

Quyidagi diagrammalar printsipial jihatdan xuddi shunday ko'rsatilgan. Asosiy e'tibor PNP va NPN chiqish davrlaridagi farqlarga qaratiladi.

NPN va PNP sensori chiqishlari uchun ulanish sxemalari

Chap rasmda chiqish tranzistorli sensor ko'rsatilgan NPN... Umumiy sim o'zgartiriladi, bu holda elektr ta'minotining salbiy simidir.

O'ng - tranzistorli korpus PNP chiqishda. Ushbu holat eng tez-tez uchraydi, chunki zamonaviy elektronikada elektr ta'minotining salbiy simini umumiy qilish va ijobiy potentsialga ega kontrollerlar va boshqa yozish moslamalarining kirishlarini faollashtirish odatiy holdir.

Induktiv sensorni qanday tekshirish mumkin?

Buning uchun siz uni quvvat bilan ta'minlashingiz kerak, ya'ni uni sxemaga ulashingiz kerak. Keyin - uni faollashtiring (boshlang). Faollashtirilganda indikator yonadi. Ammo ko'rsatkich induktiv sensorning to'g'ri ishlashiga kafolat bermaydi. 100% ishonch hosil qilish uchun yukni ulashingiz va kuchlanishni o'lchashingiz kerak.

Sensorlarni almashtirish

Men allaqachon yozganimdek, tranzistorli chiqishi bo'lgan 4 turdagi sensorlar mavjud bo'lib, ular ichki tuzilish va ulanish sxemasiga ko'ra bo'linadi:

• PNP NO
• PNP NC
• NPN NO
• NPN NC

Ushbu turdagi sensorlarning barchasi bir-biri bilan almashtirilishi mumkin, ya'ni. ular bir-birini almashtiradi.

Bu quyidagi usullarda amalga oshiriladi:

• Boshlash moslamasini o'zgartirish - dizayn mexanik ravishda o'zgartiriladi.
• Mavjud sensorni almashtirish sxemasini o'zgartirish.
• Sensor chiqishi turini almashtirish (agar sensor tanasida bunday kalitlar mavjud bo'lsa).
• Dasturni qayta dasturlash - bu kirishning faol darajasini o'zgartirish, dastur algoritmini o'zgartirish.

Quyida ulanish sxemasini o'zgartirish orqali PNP sensorini NPN sensoriga qanday almashtirish mumkinligi misoli keltirilgan:

PNP-NPN almashinish sxemalari. Chapda asl sxema, o'ngda qayta ishlangan.

Ushbu sxemalarning ishlashini tushunish tranzistorning oddiy o'rni kontaktlari bilan ifodalanishi mumkin bo'lgan asosiy element ekanligini tushunishga yordam beradi (misollar quyida, yozuvda).

Shunday qilib, diagramma chap tomonda. Sensor turi YO'Q deb faraz qilaylik. Keyin (chiqishdagi tranzistorning turidan qat'iy nazar), sensor faol bo'lmaganda, uning chiqish "kontaktlari" ochiq va ular orqali oqim o'tmaydi. Sensor faol bo'lganda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan barcha oqibatlari bilan yopiladi. Aniqrog'i, bu kontaktlardan o'tadigan oqim bilan)). Oqim oqimi yuk bo'ylab kuchlanish pasayishini hosil qiladi.

Ichki yuk bir sababga ko'ra nuqta chiziq bilan ko'rsatilgan. Ushbu qarshilik mavjud, ammo uning mavjudligi sensorning barqaror ishlashini kafolatlamaydi, sensori boshqaruvchi kirish yoki boshqa yukga ulangan bo'lishi kerak. Ushbu kirishning qarshiligi asosiy yukdir.

Sensorda ichki yuk bo'lmasa va kollektor "havoda" bo'lsa, bu "ochiq kollektor sxemasi" deb ataladi. Ushbu sxema FAQAT ulangan yuk bilan ishlaydi.

Shunday qilib, PNP chiqishi bo'lgan pallada, faollashtirilgandan so'ng, ochiq tranzistor orqali kuchlanish (+ V) boshqaruvchi kirishiga beriladi va u faollashadi. NPN bilan qanday qilib xuddi shunday qilasiz?

Kerakli sensor qo'lda bo'lmagan holatlar mavjud va mashina "hozir" ishlashi kerak.

O'ngdagi diagrammadagi o'zgarishlarga qaraymiz. Avvalo, sensorning chiqish tranzistorining ishlash rejimi ta'minlanadi. Buning uchun kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qo'shimcha rezistor qo'shiladi, uning qarshiligi odatda 5,1 - 10 kOm ni tashkil qiladi. Endi, sensor faol bo'lmaganda, qo'shimcha rezistor kuchlanishi (+ V) orqali boshqaruvchi kirishiga beriladi va boshqaruvchi kirish faollashadi. Sensor faol bo'lganda, tekshirgichning kirish qismida diskret "0" mavjud, chunki boshqaruvchi kirish ochiq NPN tranzistori tomonidan o'chirilgan va qo'shimcha qarshilikning deyarli barcha oqimi ushbu tranzistor orqali o'tadi.

Bunday holda, sensorning qayta ishlanishi mavjud. Ammo sensor rejimda ishlaydi va boshqaruvchi ma'lumot oladi. Aksariyat hollarda bu etarli. Misol uchun, zarba hisoblash rejimida - takometr yoki blankalar soni.

Ha, biz xohlagandek emas va npn va pnp sensorlarining almashinish sxemalari har doim ham qabul qilinishi mumkin emas.

To'liq funksionallikka qanday erishish mumkin? 1-usul - metall plitani (aktivator) mexanik ravishda ko'chirish yoki qayta ishlash. Yoki optik sensor holatida yorug'lik bo'shlig'i. 2-usul - kontrollerning kirishini shunday dasturlashtiring, shunda diskret “0” kontrollerning faol holati, “1” esa passiv bo'ladi. Agar qo'lingizda noutbuk bo'lsa, ikkinchi usul tezroq va osonroq.

Yaqinlik sensori belgisi

Sxematik diagrammalarda induktiv sensorlar (yaqinlik sensorlari) boshqacha tarzda belgilanadi. Lekin asosiysi shundaki, 45 ° ga aylantirilgan kvadrat va unda ikkita vertikal chiziq mavjud. Quyidagi diagrammalarda bo'lgani kabi.

NC sensorlari YO'Q. Sxematik diagrammalar.

Yuqori diagrammada odatda ochiq (NO) kontakt ko'rsatilgan (an'anaviy ravishda PNP tranzistori sifatida belgilangan). Ikkinchi kontaktlarning zanglashiga olib kelishi odatda yopiq, uchinchi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan ikkita kontaktlari bir xil korpusda joylashgan.

Sensor simlarining rang kodlanishi

Datchiklarni markalash uchun standart tizim mavjud. Hozirda barcha ishlab chiqaruvchilar unga amal qilishadi.

Biroq, ulanish qo'llanmasiga (ko'rsatmalarga) murojaat qilib, o'rnatishdan oldin ulanishning to'g'ri ekanligiga ishonch hosil qilish foydalidir. Bundan tashqari, qoida tariqasida, simlarning ranglari, agar uning o'lchami imkon bersa, sensorning o'zida ko'rsatiladi.

Bu belgi.

• Moviy (Moviy) - Minus quvvat
• Jigarrang - Plus
• Qora - Chiqish
• Oq - ikkinchi chiqish yoki boshqaruv kirishi, ko'rsatmalarga qarashingiz kerak.

Induktiv sensorni belgilash tizimi

Sensor turi alfanumerik kod bilan belgilanadi, unda sensorning asosiy parametrlari shifrlangan. Quyida mashhur Autonics sensorlari uchun yorliqlash tizimi keltirilgan.

Ba'zi turdagi induktiv sensorlar uchun ko'rsatmalar va qo'llanmalarni yuklab oling: Men ishimda uchrashaman.

E'tiboringiz uchun barchangizga rahmat, sharhlarda sensorlarni ulash bo'yicha savollarni kutaman!