מהו חיישן אינדוקטיבי?

מערכות אוטומטיות מודרניות משתמשות במספר רב של חיישנים השונים במאפיינים ובעיקרון ההפעלה שלהם. אחד החיישנים הנפוצים ביותר המשמשים בתחומים רבים (כולל תעשיית הרכב) הוא חיישן ההשראה, וכעת נקדיש לו תשומת לב מיוחדת.

מהו חיישן אינדוקטיבי?

על פי המאפיינים שלו, חיישן זה שייך לציוד ללא מגע. במילים אחרות, חיישן אינדוקטיבי לא צריך להיות קרוב פיזית לאובייקט על מנת לקבוע את מיקומו בחלל.

בדרך כלל משתמשים בחיישני אינדוקציה כאשר יש צורך לעבוד עם חפצי מתכת ומתכות בסביבת עבודה קשה.

כיצד עובד חיישן אינדוקטיבי?

בשל המבנה הפנימי שלו, לחיישן ההשראה יש עקרונות הפעלה מסוימים. משתמשים כאן בגנרטור מיוחד המייצר משרעת רטט מסוימת. כאשר אובייקט מתכתי או פרומגנטי נכנס לשדה הפעולה של החיישן, הרעידות מתחילות להיקרא ולשנות.

בואו נפשט את אופן הפעולה ...

כדי להתחיל לעבוד, החיישן מסופק עם כוח, התורם להיווצרות שדה מגנטי. שדה זה, בתורו, יוצר זרמי מערבולת המשנים את משרעת התנודות בגנרטור פועל.

התוצאה הסופית של כל ההמרות הללו היא אות פלט שיכול להשתנות בהתאם למרחק בין החיישן האינדוקטיבי לאובייקט הנבדק.

האות שמקורו בחיישן במקור הוא אנלוגי, אשר מומר ללוגיקה על ידי מכשיר מיוחד הנקרא טריגר.

מהם האלמנטים של חיישן קירבה?

כמובן, ישנם סוגים רבים של חיישנים אינדוקטיביים, אך הם מאוחדים בכך שהם מכילים את האלמנטים העיקריים:

מחולל

האלמנט החשוב ביותר במכשירים מסוג זה הוא הגנרטור, שכן הוא יוצר שדה אלקטרומגנטי המסייע בזיהוי וניתוח של אובייקטים מתכתיים וקביעת מיקומם. ללא הגנרטור והשדה שהוא יוצר, הפעלת חיישן אינדוקציה תהיה בלתי אפשרית.

ממיר אות

אלמנט זה הוא משהו כמו טריגר, ומשימתו היא להפוך את האות כך שהחיישן יוכל לקיים אינטראקציה עם אלמנטים אחרים במערכת כדי להעביר מידע נוסף.

מַגבֵּר

יש צורך במגבר על מנת שהאות המתקבל יגיע לרמת השידור הרצויה.

מחווני LED

מחווני LED עוקבים אחר פעולת החיישן ומציינים שהוא מופעל או שמערכות בקרה שונות מתבצעות.

דיור

הגוף מכיל את כל האמור לעיל

סוגי חיישנים במערכות רכב ובהם משתמשים בחיישן אינדוקטיבי

מערכות בקרה אלקטרוניות למכוניות מודרניות אינן מתקבלות על הדעת ללא חיישנים. סוגים שונים של חיישנים משמשים כמעט בכל מערכות הרכב. המכונית מודדת את הטמפרטורה והלחץ של אוויר, דלק, נפט, נוזל קירור.

חיישני מיקום ומהירות מחוברים לחלקים נעים רבים ברכב כמו גל ארכובה, מפיץ, מצערת, פירי הילוכים, שסתום EGR ועוד. בנוסף, נעשה שימוש במספר רב של חיישנים במערכות בטיחות לרכב.

בהתאם למטרה, חיישני הרכב מסווגים לחיישני מיקום ומהירות, חיישני זרימת אוויר, בקרת פליטה, טמפרטורה, לחץ ואחרים.

נעשה שימוש נרחב בחיישני אינדוקציה למדידת מהירות ומיקומם של חלקים מסתובבים, אך נראה כי השימוש הגדול ביותר בחיישן מסוג זה הוא באיתור המיקום ומהירות גל ארכובה המנוע.

מכיוון שחיישני אינדוקציה אמינים מאוד, במיוחד בעבודה בתנאים קשים, הם נמצאים בשימוש נרחב לא רק בתעשיית הרכב, אלא גם בתעשייה הצבאית, הרכבת, החלל והכבדים.

מה עוד עלינו לדעת על חיישן אינדוקטיבי?

חיישן מיקום ומהירות אינדוקטיבי הוא מכשיר עם פרטים משלו, לכן, בתיאור פעולתו, נעשה שימוש בהגדרות מיוחדות, כגון:

אזור פעיל

אזור זה פירושו האזור שבו מידת השדה המגנטי בולטת ביותר. הליבה ממוקמת מול האזור הרגיש של החיישן שבו ריכוז השדה המגנטי הוא הגבוה ביותר.

מרחק מיתוג נומינלי

פרמטר זה נחשב לתיאורטי מכיוון שהוא אינו לוקח בחשבון מאפייני ייצור, תנאי טמפרטורה, רמות מתח וגורמים אחרים.

טווח עבודה

טווח הפעולה מציין את הפרמטרים המבטיחים פעולה יעילה ותקינה של חיישן ההשראה.

גורם התיקון

גורם התיקון קשור לחומר ממנו עשוי חפץ המתכת, שנבדק על ידי החיישן.

יתרונות וחסרונות של חיישני אינדוקציה
כמו כל המכשירים האחרים, לחיישני אינדוקציה יש נקודות חוזק וחולשה משלהם.

בין הגדולים יתרונות מסוג חיישנים זה הם:

• בנייה פשוטה. תכנון חיישני אינדוקציה הוא פשוט ביותר ואינו מכיל אלמנטים מורכבים הדורשים תצורה מיוחדת. לכן, חיישנים הם בעלי חוזק ואמינות גבוהה, לעיתים נדירות נשברים, ולמעשה ניתן להשתמש בהם לאורך זמן רב.

• ·מאפיינים מיוחדים - המאפיינים של חיישנים אינדוקטיביים מאפשרים להתקין ולחבר אותם בקלות לחלקים ממערכת הרכב.

• · רגישות – חיישנים מסוג זה רגישים למדי, מה שמאפשר שימוש בהם בעבודה עם חלקי מתכת וחפצים שונים.

החיסרון היחיד הוא שייתכן כי החיישנים יכולים להיות מושפעים מגורמים חיצוניים שונים במהלך הפעולה, ולכן יש צורך לספק תנאים מתאימים שלא יפריעו לתפקודם הנכון של חיישני ההשראה.

מה לחפש בבחירת חיישני אינדוקציה?

Форма

חיישנים אינדוקטיביים זמינים במגוון צורות, אך הנפוצה ביותר היא צורה גלילית עם חוטים לאורך החיישן. מחרוזת סיווג החוטים הסטנדרטית היא M 5, M 8, M 12, M 18 ו-M 30.

מרחק תגובה

זה תלוי במאפיינים הספציפיים של הגנרטור, המושפעים מזרמי המערבולת של המיקום הנמדד. הטווח נע בין 1 מ"מ. עד 25 - 30 מ"מ. בהתאם ליצרן.

סוג חיישן

בדרך כלל חיישנים הם אנלוגיים (1-10V, 4-20mA) ודיגיטליים. האחרונים, בתורם, מחולקים לסוג PNP וסוג NPN. בנוסף, חשוב לקבוע אם לחיישן יש אלמנט פלט פתוח (NO) או סגור (NC).

הכבל

בדרך כלל משתמשים בכבל דו-חוטי או תלת חוטי, אך ניתן לחבר את החיישן גם למחבר.

שאלות ותשובות:

מהם עקרונות הפעולה והיישומים של חיישנים אינדוקטיביים? חיישנים כאלה פועלים על סמך השינוי בשדה המגנטי בסליל כאשר חפץ מתכתי נכנס לאזור המגנט. דוגמה היא באוסילוסקופים, מדי זרם, אפילו בשטיפת מכוניות.

כיצד פועלים חיישני אינדוקציה? הם מודדים את גודל כוח האינדוקציה האלקטרו-מוטיבי. כאשר זורם זרם בסליל של החיישן, וחפץ מתכת עובר לידו, הוא משנה את עוצמת השדה המגנטי, והחיישן מזהה את נוכחותו של חפץ זה.

מהם חיישנים אינדוקטיביים? עמיד בלחץ גבוה, חוט כפול, כולו מתכת, עמיד בחום, עמיד בשדה מגנטי, חסין פיצוץ, טבעתי, צינורי וסטנדרטי.