Современные магниточувствительные датчики: где применяются
Магниточувствительные датчики - это устройства, способные обнаруживать и измерять магнитные поля.
Датчики такого типа играют ключевую роль в различных областях, включая промышленность, транспорт, медицину и научные исследования.
Магниточувствительные датчики разделяют на следующие группы, исходя из принципа действия:
- контактного срабатывания (например, герконовые датчики)
- бесконтактного срабатывания (например, датчики на эффекте Холла).
В конструкции герконовых датчиков находится геркон (полное название герметичный контакт), который выполняет функции как чувствительного, так и коммутирующего элемента одновременно.
Срабатывание герконового датчика осуществляется при приближении магнитного поля: при уменьшении расстояния между датчиком и магнитом изменяется электрический сигнал, посылаемый устройством, срабатывает геркон.
Этот принцип действия чаще всего применяется в промышленности и других отраслях в решении таких задач, как контроль положения и перемещения.
Характеристики современных герконовых датчиков позволяют использовать их для мониторинга процессов сборки на производствах:
- деталь зафиксирована/не зафиксирована;
- вентиль или клапан в положении открыт/закрыт;
- деталь вставлена/извлечена;
- механизм выдвинут/задвинут.
Также герконовые поплавковые датчики уровня жидкости применяются для контроля и поддержания заданного уровня в емкостях с различными типами жидкостей, количество герконов и соответственно число контролируемых уровней может достигать семи.
К плюсам современных герконовых датчиков относят:
- простота конструкции,
- характеристики устройств не зависят от температур,
- в современных герконах сопротивление контактов минимальное (у современных моделей не выше 0,15 Ом),
- датчики могут работать при переменном и постоянном напряжении от 0,05 до 250 В.
К некритичным минусам можно отнести относительно небольшое число рабочих циклов (до 107), а также не очень высокую частоту коммутации (до 400 Гц).
Современные магниточувствительные датчики на эффекте Холла имеют электронный выходной ключ, который срабатывает на приближение внешнего магнитного поля.
Принцип работы таких устройств основан собственно на эффекте Холла:
Возникновении в электропроводнике разности между потенциалами на краях образца (напряжения Холла), который был помещен в поперечное магнитное поле, при протекании тока, перпендикулярного полю.
У датчиков на эффекте Холла не имеется механических контактов, которые могли бы подвергаться износу, и за счет этого их ресурс работы практически безграничен.
Датчики способны выдавать довольно большую частоту коммутации (20 кГц и выше).
Датчики на эффекте Холла находят применение как:
- датчики тока
- тахометры
- датчики вибрации
- датчики угла поворота
- бесконтактные потенциометры
- датчики расхода
- датчики положения
- датчики частоты вращения
- счетчики импульсов
- датчики положения клапанов, штоков и т. д.
Также современные магниточувствительные датчики изготавливаются во взрывозащищенном исполнении, что позволяет использовать эти устройства в условиях производства, опасных по взрыву и воспламенению.
Вот примеры некоторых основных применений современных магниточувствительных датчиков:
1. Управление двигателями: Магниточувствительные датчики используются в системах управления двигателями, чтобы обеспечить точное позиционирование и контроль за движущимися объектами. Например, они могут использоваться в робототехнике для управления моторами и сервоприводами.
2. Автомобильная промышленность: Автомобильная промышленность является одним из основных потребителей магниточувствительных датчиков. Они используются для измерения скорости, положения и направления движения автомобиля. Магниточувствительные датчики также используются для обнаружения магнитных полей внутри автомобиля.
3. Медицинская техника: В медицинской технике магниточувствительные датчики используются для различных задач, таких как магнитно-резонансная томография (МРТ) и контроль сердечного ритма. Они также используются для обнаружения и измерения магнитных полей, создаваемых мозгом и сердцем.
4. Электроника: Магниточувствительные датчики имеют широкий спектр применений в электронике. Они могут использоваться для измерения магнитных полей в электромагнитах, индуктивных датчиках, электроинструментах и т.д. Они также могут быть использованы в компасах и гироскопах для ориентации и навигации.
5. Энергетика: Магниточувствительные датчики могут использоваться для измерения магнитного поля в электростанциях и распределительных сетях. Это позволяет операторам контролировать и мониторить электрические системы для обеспечения безопасности и эффективности.
