Успех автоматизированных промышленных процессов зависит от множества отдельных компонентов, безупречно работающих вместе и обеспечивающих высокое качество конечного продукта. Эта статья посвящена датчикам положения - небольшому, но важному компоненту в мире промышленной автоматизации. На производственных и перерабатывающих предприятиях датчики положения помогают контролировать и управлять производственными процессами, подтверждая, что критически важные действия выполняются в соответствии с ожиданиями. Более конкретно, их основная функция заключается в обнаружении наличия или отсутствия движущегося объекта или ?цели?. Когда цель приближается к датчику положения на заранее определенное расстояние, датчик положения посылает сигнал системе о необходимости выполнения запрограммированной функции, после чего пневматический клапан получает широкое применение. Когда цель покидает датчик положения, датчик положения посылает сигнал, указывающий, что система должна прекратить выполнение запрограммированной функции или переключиться на новую функцию. Теоретически цель может быть любой, но для простоты в этой статье будут рассмотрены только металлические цели и ?основные? технологии, которые определяют наличие металлических целей. К таким технологиям относятся механические концевые выключатели, индуктивные датчики приближения, пружинные концевые выключатели и концевые переключатели Прежде чем обсуждать различные типы датчиков положения, необходимо понять общую терминологию, используемую большинством производителей датчиков.

Дальность срабатывания: расстояние от чувствительной поверхности до цели, которая активирует выключатель.
Гистерезис: расстояние между точками активации и разблокировки выключателя
Повторяемость: способность переключателя неоднократно обнаруживать одну и ту же цель на одном и том же расстоянии в течение всего срока службы переключателя.
Время срабатывания: промежуток времени между обнаружением цели и генерацией выходного сигнала.

Механические концевые выключатели
Механические концевые выключатели - это электромеханические устройства, которые определяют положение цели путем прямого физического контакта с ней. Они не требуют питания для работы и могут выдерживать большие токовые нагрузки. Поскольку в механических переключателях используются сухие контакты, они не чувствительны к полярности или напряжению и не подвержены воздействию многих электрических дефектов, таких как электрические шумы, радиочастотные помехи, токи утечки и падения напряжения. Эти переключатели обычно включают в себя множество подвижных частей, которые могут требовать обслуживания (рычаги, кнопки, корпуса, основания, головки, контакты, клеммы и т. д.). Повторяемость механических концевых выключателей Votto может быть низкой из-за того, что они работают при физическом контакте с целью. Физический контакт приводит к износу рычага и даже самой цели. Кроме того, имеются негерметичные отверстия, которые плохо защищены от влаги, пыли и коррозии. Из-за этой проблемы герметичные контакты и сертификаты для опасных зон обычно стоят значительно дороже.

Пружинные концевые выключатели
Пружинный концевой выключатель - это электромеханическое устройство, которое определяет положение магнитного объекта путем притяжения магнитного поля к объекту. Внутри переключателя находятся два небольших металлических штифта, герметично закрытых в стеклянной трубке. Это называется ?герконовый элемент?. Геркон магниточувствителен и срабатывает, когда магнитная мишень проходит рядом. Пружинные концевые выключатели обладают почти всеми преимуществами механических выключателей и позволяют избежать проблем с износом, поскольку не зависят от физического контакта с целью срабатывания. В пружинных концевых выключателях нельзя использовать обычную мишень из черного металла; требуется магнитная мишень. Герконовый элемент хрупок, стеклянная трубка может разбиться, а маленький металлический наконечник устает от изгиба, что приводит к ненадежности герконового переключателя. Из-за низкого контактного давления высокая вибрация может привести к дребезгу контактов и ложным сигналам от геркона.

Индуктивные датчики приближения
Индуктивные датчики приближения - это полупроводниковые электронные устройства, которые определяют положение металлической цели по интерференции ее энергетического поля. Физический контакт не требуется, движущиеся части не засоряются, не изнашиваются и не ломаются, что позволяет сократить объем технического обслуживания. Отсутствие движущихся частей также означает, что они не подвержены воздействию пыли или грязи. Существует большое количество форм и размеров, поэтому индуктивные датчики приближения могут использоваться в самых разных областях. Для работы индуктивных датчиков приближения требуется внешний источник питания (электричество), и они не могут выдерживать большие токовые нагрузки. Кроме того, они могут быть восприимчивы к электрическим шумам, радиочастотным помехам, току утечки и перепадам напряжения. На индуктивные датчики иногда негативно влияют резкие перепады температуры и попадание влаги.

Концевые выключатели Extreme
В концевых выключателях Extreme используется уникальная гибридная технология, позволяющая определять положение железосодержащих целей с помощью электромагнитного поля. Прочные и долговечные, бесштанговые концевые выключатели отличаются высокой надежностью в суровых условиях и сложных приложениях. Не требуется физического контакта или внешнего источника питания, поэтому не происходит блокировки, изгиба, поломки или шлифовки, а также возможна высокая токовая нагрузка. Как и механические переключатели, они не чувствительны к полярности или напряжению и не подвержены влиянию электрических шумов, радиочастотных помех, токов утечки и падения напряжения. Концевые выключатели не подвержены воздействию пыли, грязи, влаги, физического контакта или большинства коррозионных или химических агентов. Большинство моделей искробезопасны и имеют широкий диапазон рабочих температур. Благодаря герметичным контактам и цельнометаллическому корпусу бесштанговые концевые выключатели идеально подходят для водонепроницаемых применений.

Датчики положения играют важную роль в процессах промышленной автоматизации. Существует несколько различных технологий датчиков положения