Jak měřit polohu a sílu pomocí snímačů

Typografie
  • Nejmenší Malé Střední Velké Největší
  • Default Helvetica Segoe Georgia Times

Snímače polohy a síly hrají v našem každodenním životě stále větší roli. Jsou hojně zastoupeny v průmyslové automatizaci, našich domácnostech, automobilech i na pracovištích.

Se zdokonalováním technologie snímání se tyto snímače stále zmenšují, zdokonalují a zlevňují, což otevírá cestu pro více aplikací než kdykoli předtím.

Tyto snímače převádí mechanický pohyb na unifikovaný elektrický signál, který lze potom jednoduše zpracovat pomocí různých měřících karet, dataloggerů, PLC. V portfoliu společnosti MEGATRON, s.r.o. řadu těchto snímačů nalezneme, ať už se jedná o snímače dráhy nebo úhlu, tlakové snímače a spínače, tenzometry nebo snímače síly.

Snímače polohy

Snímače polohy poskytují zpětnou vazbu
o poloze. Určují přítomnost nebo nepřítomnost objektu nebo zjišťují jeho pohyb, rychlost, směr nebo vzdálenost. Snímače polohy detekují cílový objekt, osobu, látku nebo narušení magnetického či elektrického pole a převádějí tento fyzikální parametr na elektrický výstup, který indikuje polohu cíle.
Jedním ze způsobů určování polohy je "vzdálenost", což může být vzdálenost mezi dvěma body, například vzdálenost ujetá nebo vzdálená od nějakého pevného bodu, nebo "otáčení", tj. úhlový pohyb. Například otáčení kola robota k určení jeho vzdálenosti ujeté po zemi. Ať tak či onak, snímače polohy mohou zjišťovat pohyb objektu po přímce pomocí lineárních snímačů nebo podle jeho úhlového pohybu pomocí rotačních snímačů.
Pokud se informace o poloze nebo přiblížení zkombinují s měřením času, lze vypočítat rychlost a zrychlení pro řízení pohybu.

Měření dráhy a polohy
Pro lineární detekci polohy a měření délky jsou lineární snímače MEGATRON k dispozici v různých provedeních s různými měřicími principy. Snímače mohou být implementovány v širokém spektru aplikací s měřícími rozsahy od 2 mm do několika desítek m. Který měřicí princip je nejlépe vhodný pro danou měřicí úlohu, závisí na okolních podmínkách, dynamice, přesné specifikaci a samozřejmě na rozsahu měření. Ekonomické faktory také hrají roli při výběru správného typu snímače, aby bylo dosaženo co nejlepšího poměru nákladů a účinnosti. Snímače mají buď svůj specifický elektrický výstup závisející na použité technologii (pasivní odpor, napětí mV, pulzy atd), pro jejichž zpracování je nutné použít externí převodník na např. 0 …10 V/4…20 mA aj. nebo je převodník integrovaný přímo ve snímači. Snímače splňují vysoké standardy, jako je krytí až IP67 a dynamika měření s rychlostí změny až 10 m/s.

mereni sily polohy 2022 1

Měření natočení a ovládání zařízení
Průmyslové potenciometry se používají hlavně jako úhlové snímače polohy a někdy také jako nastavovací prvky, např. pro regulaci v automatizaci. Vyrábějí se také v provedení jako víceotáčkové drátové potenciometry nebo tandemové potenciometry. Jsou historicky nejstarší, ale v řadě aplikací stále populární, hlavně kvůli nízké ceně. Největší výhodou potenciometrů je to, že nepotřebují pro svůj provoz žádnou energii, je to pasivní snímač. Používají se hlavně jako snímače polohy a někdy také jako nastavovací prvky, např. pro regulaci. Pro vyšší zátěž se používá technologie vinutého drátu. Pro nižší zátěž je vhodnější technologie s plastovou dráhou, která je mnohem trvanlivější a má vyšší rozlišení. Výsledkem je plynulejší chod a mnohem delší životnost v řádu až několika milionů pohybů. Specializujeme se i na zakázková provedení, kde lze např. definovat max. úhel otočení, průměr hřídele, utěsnění proti vlhkosti atd.

Měření natočení a zrychlení
Snímače úhlu natočení, rotační snímače, enkodéry, inkrementální čidla, IRC. Tak se nazývají snímače, které se v různých aplikacích používají pro měření úhlu natočení, polohy nebo otáček. Pro vaši aplikaci je k dispozici mnoho jednootáčkových a víceotáčkových snímačů. Pomůžeme vám při určování požadavků aplikace a vhodný princip, jako je Hall efekt, optický nebo potenciometrický. Dostupná elektrická rozhraní zahrnují proudový nebo napěťový výstup, inkrementální signál, PWM, SSI, SPI, BISS, CAN, Fieldbus a další. Signální charakteristika (úhel natočení, směr otáčení) lze přizpůsobit tak, aby splňovala specifické požadavky. Pro konfiguraci v terénu nabízíme jednootáčkové a víceotáčkové enkodéry s rozhraním Teach-in.
Panelový snímač vyžaduje dodatečný točivý moment, aby se zabránilo náhodnému otočení způsobeného vibracemi. Nabízíme snímače s haptickou odezvou od kontinuálního pohybu až po detent funkci různé síly. Máme enkodéry s mechanickým dorazem. Máme k dispozici možnosti pro přímou montáž do desek plošných spojů. Pro optimální přizpůsobení nabízíme řadu velikostí pouzder. Nabízíme všechny standardní průmyslové varianty, od cenově výhodných verzí s montáží centrálním závitem a ložisky z polymeru až po servo příruby s kuličkovými ložisky a bezkontaktní kit enkodéry. Naší výhodou je hlavně přizpůsobení hřídelů, pouzder, ale i výroba kabelů a zástrček na míru.

mereni sily polohy 2022 2

Snímače síly

Síla, která působí na objekt o hmotnosti m, mění jeho rychlost. Se silou souvisí mnoho pojmů, například tah, tření a točivý moment. Tah při působení na objekt zvyšuje rychlost objektu, zatímco tření rychlost snižuje a točivý moment způsobuje změny rychlosti otáčení objektu. Pokud je rozložení sil v objektu vyvážené, nelze pozorovat žádné zrychlení. S rozvojem techniky se objevil snímač, který pomáhá sledovat sílu, známý jako snímač síly.
Snímače síly jsou zařízení, která jsou určena k převodu působících mechanických sil, jako jsou tahové a tlakové síly, na výstupní signály, jejichž hodnota může být použita k vyjádření velikosti síly. Tyto signály mohou být vysílány do indikátorů, řídicích jednotek nebo počítačů, aby informovaly obsluhu, nebo mohou sloužit jako vstupy pro řízení strojů a procesů.
Snímače síly jsou k dispozici v široké škále velikostí a lze je použít k detekci sil od zlomků gramů až po stovky tun. Používají se v široké škále výrobků a aplikací, jako jsou váhy, lékařské aplikace, řízení procesů ve výrobních závodech apod.
Pro měření síly pomocí snímačů by měl být snímač síly umístěn tak, aby celá síla procházela snímačem a aby byl snímač síly přímo v proudu síly. Důležité je přitom centrické působení síly a dostatečně tuhá kontaktní plocha.

mereni sily polohy 2022 3

Měření síly a váhy
Jak snímače síly, tak snímače zatížení používají fóliové tenzometry nalepené na kovovém profilu, který je uzpůsoben pro měření konkrétní aplikace. Z hlediska tvaru profilu se vyrábějí snímače knoflíkové, ohybové a tvaru S, pro měření tahu i tlaku. Tenzometry se používají buď s externí elektronikou, která snímač napájí i převádí signál na unifikovaný, nebo se vyrábějí snímače s vestavěným převodníkem a pro unifikovaný signál tak nepotřebujete jiné příslušenství. Standardní rozsahy měření jsou od 0..10 N.
V nabídce jsou ohybové snímače, který je na jednom konci přišroubován k podložce, na druhé straně pak působí měřená síla. Takto lze měřit sílu v tlaku i v tahu v rozsahu od 0..10 N až do 0..5 kN.
Knoflíkové snímače síly slouží k měření axiální tlakové případně tahové síly. Na všech snímačích je z horní strany tlakový čep, na nějž působí měřená síla. Všechny snímače jsou velmi tenké, a tak vyžadují minimální prostor pro instalaci. Sílu snímají v rozsahu od 0..100 N až do 0..500 kN.
Poslední kategorií jsou S-článkové snímače, které jsou charakteristické svým tvarem připomínajícím písmeno S. Ve svislé ose měří sílu v tlaku i v tahu. Otvory se závity přímo v tělese senzoru slouží k jeho instalaci. Takto lze měřit standardně sílu v rozsahu od 0..50 N až do 0..100 kN. Pro vážení jsou k dispozici kalibrované snímače s certifikací OIML a rozsahem až 1000 t.

Rádi pro Vás připravíme řešení dle Vašeho přání a aplikace. Naše výrobky jsou rozmístěny v celé řadě aplikací napříč všemi oblastmi zpracovatelského průmyslu.

MEGATRON, s.r.o.
Mrštíkova 16, 100 00 Praha 10
Tel.: +420 274 780 972
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.megatron.cz

Bezplatný odběr časopisu

Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.

Prosím, povolte javascriptu odeslat tento formulář

Časopis vychází 1x měsíčně.

Aktuální číslo časopisu

ElektroPrumysl cz listopad 2021

ElektroPrůmysl.cz, leden 2022

Číslo je zaměřené na Průmysl 4.0, Internet věcí a průmyslové komunikační sítě a sběrnice.

Zajímavé odkazy

Termokamera pro mobilní telefon - HMINI1 Modul pro mobilní telefon s OS Android a USB-C, rozlišení 160x120 a 25 Hz snímkování.
Bezpapírový zapisovač OMR 700 Modulový registrační přístroj do provozů, kde je potřeba na jednom místě zobrazovat a zaznamenávat větší množství elektrických či neelektrických veličin.
Rittal - váš silný partner pro výrobu rozváděčů Z našich inovativních výrobků z oboru rozváděčů, rozvodu proudu, klimatizace a IT infrastruktury jsme vytvořili ucelený systém pro váš úspěch.
Ušetřete 30% nákladů se systémovou technikou! Zbavte se tlaku na náklady jednou pro vždy. Díky decentrální instalaci ušetříte až 30%. Je to tak jednoduché! Vše, co musíte udělat, je: Prostě jít do toho.
Nová barva, snadná identifikace! NKT představila barevnou identifikaci instalačních kabelů NKT instal PLUS CYKY-J a CYKYLo-J 3 x 1,5 mm2 modrým pruhem a 3 x 2,5 mm2 zeleným pruhem.

Najdete nás na Facebooku