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一个新时代

一个新时代

      工业应用中有很多种测量距离与角度的传感器以及不同的测量方法。公司向市场推出一款新的传感器时,不能只是换了一个新外壳以及精度的少许改善。图尔克作为传感器、接口、现场总线与连接方面的专业厂家,提出了一种新的测量原理,为距离与角度测量开创了一个新时代。
      最大的挑战是将当前位置传至测量系统。实现这一点的最简便的方法是像电位计式传感器那样在位置检测与传感器之间进行直接机械连接。这类传感器虽然便宜,但有其缺点,安装比较困难,尤其是要实现精确的轴向调整时。对于快速转动,还需要加设一个扭杆弹簧耦合来补偿振动。此外,如果电位计式里程表探出机器外,还有必要加以遮盖。最后但也很重要的一点是,这类传感器不可能有封闭的壳体,这意味着比较容易出故障。
      借助于磁性位置检测器,则不需要与传感器机械连接。相应的系统可以提供精确的测量结果,而且由于采用了封闭式壳体,不会磨损。虽然比替代的读出选项要贵,采用磁性位置检测器的线性位移与角度传感器在很多场合得到应用,不过不适合有金属碎片或电磁场的场合。另外,磁致伸缩线性位移传感器在每侧有多达80毫米的大盲区:如果安装长度为200毫米,用户必须牺牲40毫米的测量范围以换取160毫米的盲区。

谐振电路原理提供了另一种方法

      图尔克开发出新的线性位移与角度传感器可以克服这些挑战与利用磁铁探测位置的磁致伸缩式或传统的电感式位置传感器不同,新的传感器通过一个谐振定位装置探测测量对象的位置。

 

      工作原理:集成在IP67级外壳中的发射线圈产生一个高频交变场,激励集成在定位装置中的谐振腔。 每当发射线圈停止发射时,谐振腔就在集成在传感器中的两个接收线圈中感应出电压。电压强度取决于定位装置与接收线圈重叠的位置。一个内置的处理器提供相应比例的输出信号,有不同的格式:0至10 V、4至20 mA、IO - Link 或SSI。图尔克LI系列的线性位移传感器分辨率可达1微米,RI系列角度传感器的分辨率可达0.005°。图尔克LI系列传感器具有高精度与高再现性:为提高测量精度与适应性,图尔克的开发人员给传感器装备了一个粗型和一个细型接收线圈系统。粗型系统给谐振定位装置定位,确定它处于哪个分段。然后灵敏的细型接收线圈系统进行测量,显示高精度定位。这一程序的优点是传感器至要素距离的独立性使LI系列传感器得以形成精度和再现性兼备。


故障安全式测量系统
       与磁致伸缩传感器不同的是,这种谐振电路原理完全不受外部电磁场的影响,而且由于不含磁铁,定位装置上也不会积存可能影响传感器功能的铁屑。与电位计式探测方案的区别是,由于有全密封式外壳,传感器不受脏污或潮湿的影响。此外,线圈的特殊设计保证了输出信号不受传感器与定位装置之间距离的影响。由此有效地消除了轻微偏差造成的测量误差,只要偏差处在传感器0至4毫米的测量范围之内。

 


        RI角度传感器可以很容易地用两个带肩螺栓固定到实心轴或空心轴上。利用一个具有6毫米和8毫米直径的配接器,可以将标准化的空心轴传感器转变成实心轴传感器。
        两个传感器系列都可选不同的输出形式:电流/电压与SSI -接口。用户可依靠图尔克为其应用提供最具适用性的线性位移方案。灵活的输出配置使传感器能够很容易地集成到现有的自动化结构中。无论应用需要的是模拟输出、IO - Link还是SSI,标准的M12x1连接器均可提供与各种现场总线设备的方便连接,包括图尔克的BL20、BL67和BL紧凑型系列。


LI系列带IO - Link型
       LI传感器还提供有带IO - Link接口的可编程高端型,用户可以确定测量范围以及0.5到4.5 V的输出信号。此外,最多可调整四个切换点。
       IO - Link标准基于流行的三线技术,使用户能够更快地调试其智能现场装置,维护也更为方便。IO -Link只需要一根电缆传输数据和供电,简化了接线图并减少了电缆费用,此外还允许用户从一个传感器下载器件参数传给同样的更换用传感器。这样就不必再进行麻烦的现场手工参数化。IO - Link传感器可通过综合过程/结构数据通道提供附加的诊断数据,因而能更快地确定故障–使操作人员显著减少停机时间。图尔克为其新的LI - Q25系列提供了相应的驱动器–设备类型管理程序DTM。DTM能够通过PACT软件之类的非专有软件工具进行用户友好的可视化,使用户通过几次简单的鼠标点击即可实现对其智能传感器的管理和参数化。


结论
       基于谐振电路原理的新型线性位移和角度传感器可广泛用于过去无法提供有效解决方案的场合。无论应用中涉及的测量距离是长是短、设备空间是否有限、是否有外界干扰–图尔克的新型LI和RI传感器都可以提供一种方便用于各种场合的灵活的解决方案。图尔克开发这种新型传感器遵循的是其“Sense it,Connect it, Bus it, Solve it”的理念,意味着不仅可以供给单个部件,还能提供综合的解决方案。

 


用途广泛
       这种传感器优异的适用性使它能够用于各种不同的场合,比如塑料注射成型机或金属加工应用等,不怕可能影响传感器功能的铁屑或外部磁场。用途广泛的LI系列传感器可以帮助用户优化其应用,提高机器的利用率。图尔克线性位移传感器还适合用在焊机上,对焊接过程中出现的强磁场绝对不敏感。这个特点使用户能够将电感式线性位移传感器应用于各种场合,诸如机床、模压机、辗压机、压铸、弯曲或贴合机、计量系统、混合单元、包装机、风力涡轮机或行程与定位控制系统等。
       RI系列角度检测传感器具有高抗干扰性和无限的机械寿命,适合用于各种严酷的应用场合。例如,在风能场用来调整转子叶片、跟踪太阳能电池板或在超级市场入口用于旋转把柄
便于适配
       由于具有高精度和高抗干扰性,无磨损的LI系列与RI系列传感器可以替代目前的很多距离与角度测量方案。这种线性位移传感器所具有的特点使它们可以很方便地用于很多场合。与主动感测面相反,传感器外壳采用了一种铝型材,通过各种装配附件选项,用起来很方便,不锈钢附件提供了安全的安装方式和传感器定位的灵活性。每侧的盲区很短,只有30毫米,加上- 25至70°C的宽温度范围以及通过编程适配不同测量范围的选项,使用户无需针对特殊应用采用各种专用传感器。对于100至1,000毫米的测量范围只使用一种传感器系列不仅简化了仓储还可以帮助用户降低拥有的总成本。
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