1. Чому датчики SMART Position Sensors інтелектуальні (Smart)?
2. Принцип роботи датчиків SMART Position Sensors
3. Датчики лінійних переміщень
4. Датчики кутових переміщень SMART Position Sensor
5. Повноповороті з кутом 360 ° (Rotary Configuration)
6. Потенційні області застосування датчиків SmartPosition
7. висновок
8. Про компанію Honeywell

Компанія Honeywell в 2009 р представила датчики SMART Position Sensors - новий унікальний тип датчиків переміщення. Вони мають можливість самокалібрування, оскільки використовують запатентовану комбінацію спеціалізованої аналогової мікросхеми (ASIC) і масиву магніторезистивних (MR) датчиків, щоб визначати положення магніту, прикріпленого до рухомого об'єкту. Це розширює точність і надійність обчислення інформації про становище в різних аерокосмічних, промислових, медичних і транспортних додатках. Датчики доступні в трьох конфігураціях: лінійні (чутливі до положення магніту щодо датчика на відрізку 0 ... 75 мм або 0 ... 225 мм), дугоподібні (0 ... 100 ° або 0 ... 180 °), і повноповороті (0 ... 360 °).

Датчики SMART Position Sensors є одними з найбільш довговічних, адаптуються і легких датчиків положення, доступних в галузі. Датчики дозволяють з високою точністю управляти рухом і підвищувати ефективність і безпеку роботи.

Датчики SMART Position Sensors є першими безконтактними датчиками положення компанії Honeywell, які дозволяють поєднати точність і надійність в додатках, для яких вимагається вимірювання будь-якого руху. Проста безконтактна конструкція датчиків

• Усуває джерела механічних відмов;
• Зменшує знос;
• Збільшує надійність і довговічність;
• Розширює ефективність і безпеку роботи;
• Мінімізує час простою обладнання.

Лінійні датчики SMART Position Sensors Linear 75 mm сконструйовані для вимірювання лінійних переміщень у діапазоні 0 ... 75 мм, а SMART Position Sensors Linear 225 mm - лінійних переміщень в діапазоні 0 ... 225 мм. Датчики SMART Position Sensors Arc 100 сконструйовані для вимірювання кутових переміщень 0 ... 100 °, датчики SMART Position Sensors Arc 180 - кутових переміщень 0 ... 180 °, а повноповороті датчики SmartPosition Sensor Rotary - кутів повороту в усьому діапазоні 0 ... 360 °.

Лінійні датчики випускаються як з аналоговим виходом (конфігурації Linear 75 mm і Linear 225 mm), так і з цифровим RS-232-подібним виходом (тільки для конфігурації Linear 225 mm) для використання в керуючих системах, що вимагають обміну по інтерфейсу RS-232 зі швидкістю 57,6 кбіт / сек.

Чому датчики SMART Position Sensors інтелектуальні (Smart)?

Слово SMART означає, що перед нами - датчики з можливістю самоконтролю. У платформі SMART Position компанія Honeywell використовує технологію суміщення MR (магніторезистивних датчиків) і спеціалізованих аналогових мікросхем ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) на небаченому перш рівні. До дугоподібним і лінійним датчикам сімейства SMART Position Sensors компанії Honeywell недавно додалися і повноповороті (обертові) датчики.

Компанія Honeywell використовує запатентовану комбінацію ASIC і масиву MR-датчиків, щоб збільшити точність і надійність визначення положення магніту, приєднаного до обертається об'єкту таким чином, що положення об'єкта може визначатися, чи їм можна управляти. Вихід і ланцюжок MR-датчиків визначають найближчу до розташування центру магніту пару MR-датчиків а вихідний сигнал від них використовується, для визначення точного положення магніту між ними.

Принцип роботи датчиків SMART Position Sensors

Лінійний датчик чутливий до положення магніту щодо датчика в діапазоні відстаней 0 ... 75 мм або 0 ... 225 мм. На малюнку 1 в графічній формі представлений принцип роботи лінійного датчика SMART Position: магніт (1) приєднаний до рухомого об'єкту (наприклад, ліфта, рухомої частини обладнання, трубі і т.п.). Сині лінії навколо магніту є силові лінії напруженості магнітного поля, що виходять з магніту і перетинають MR-мости (2), які встановлені на підставі лінійного датчика SMART Position Sensors. Вихідний сигнал від MR-мостів надходить на ASIC (3), які калібрують положення магніту.

Мал. 1. Принцип роботи лінійного датчика SmartPosition

Датчики лінійних переміщень

Датчики SMART Position Sensors компанії Honeywell є одними з найбільш довговічних і адаптуються датчиків положення, доступних в даний час в промисловості. Датчики використовують запатентовану комбінацію технології замовлених мікросхем (ASIC, Application-Specific Integrated Circuit) і масиву MR- (магніторезистивних) датчиків, щоб забезпечити визначення положення об'єкта з підвищеною швидкістю і точністю. Їх проста безконтактна конструкція усуває джерела механічних відмов, зменшує знос, збільшує надійність і довговічність, розширює надійність і безпеку функціонування і мінімізує час простою через відмови.

Прилади сімейства SMART Position Sensor є безконтактними датчиками для визначення абсолютного положення об'єкта з підвищеною точністю. Вони чутливі до положення магніту щодо датчика в одному з наступних двох діапазонів чутливості:

Датчики SMART Position Sensor доступні як з аналоговим виходом (конфігурації 75 мм і 225 мм), так і з цифровим виходом (тільки конфігурація 225 мм) для використання в системах управління, що вимагають обмін по RS-232-подібного інтерфейсу зі швидкістю 57,6 кбіт / сек (див. таблиці 1 і 2).

Таблиця 1. Характеристики лінійних датчиків положення

Діапазон чутливості, мм Тільки датчик 0 ... 75 0 ... 225 Дозвіл, мм 0,05 0,14 0,0035 Напруга живлення, В пост. струму 6 ... 24 Вихід 0 ... 5 В пост. струму RS-232 Струм, макс., мА 32 34 88 Лінійність ± 0,4% від повної вихідний шкали Зворотній полярність, В 26,4 при 125 ° C Чутливість 50 мВ / мм тип. 17,78 мВ / мм тип. 282,16 відліків / мм тип. Швидкість поновлення, мксек 400 3200 Швидкість обміну, кбіт / сек - 57,6 Час початкового запуску, мсек 30 Електричне з'єднання Дротяні висновки: червоний = напруга живлення, чорний = загальна шина, зелений = вихід Радіус вигину кабелю хв., Мм 40 Робоча температура , ° C Датчик і магніт -40 ... 125 Температура зберігання, ° C -40 ... 150 Повітряний зазор, мм 3,0 ± 2,5 Ступінь захисту IP67, IP69K Удари 50g напівсинусоїдальної хвиля тривалістю 11 мсек Вібрація 20g в діапазоні 10 ... 2000 Гц 10g в діапазоні 10 ... 2000 Гц Тип корпусу Термопластик Сертифікація CE Монтаж: гвинтами; рекомендований момент 1 / 4-20 або M6; 6 ... 8 Н • м Матеріал Тільки магніт неодимовий Коерцитивна сила, Гс 10000

Таблиця 2. Інформація для замовлення лінійних датчиків положення

Номер за каталогомЗображенняОписSPS-L075-HALS

Датчик SMART Position Sensor, лінійна конфігурація 75 мм, діапазон чутливості 0 ... 75 мм, аналоговий вихід 0 ... 5 Vdc, магніт в комплекті SPS-L225-HALS Датчик SMART Position Sensor, лінійна конфігурація 225 мм, діапазон чутливості 0 ... 225 мм, аналоговий вихід 0 ... 5 Vdc, магніт в комплекті SPS-L225-HDLS Датчик SMART Position Sensor, лінійна конфігурація 225 мм, діапазон чутливості 0 ... 225 мм, цифровий вихід RS-232-типу зі швидкістю обміну 57,6 кбіт / сек, магніт в комплекті

Інші конфігурації знаходяться в процесі розробки.

Лінійні датчики переміщення знаходять застосування в промисловості - положення клапанів, обробка матеріалів, пластмасова штампування, обробка підкладок, верстати з ЧПУ; на транспорті - положення рівня пасажирських автобусів, положення рухливих частин підйомних кранів, ідентифікація важкого обладнання, гідравлічні циліндри (225 мм версія датчика), морські мотори; в медицині - інжекційні насоси; в аерокосмічній галузі - виконавчі механізми літаків.

Датчики кутових переміщень SMART Position Sensor

Дугоподібні з кутом 100 ° і 180 ° (Arc Configuration)

Повноповороті датчики SMART Position Sensor, Arc Configuration (див. Таблиці 3, 4) - це безконтактні пристрої для абсолютного позиціонування підвищеної точності. Вони здатні відстежувати стан магніту щодо датчика в двох діапазонах кутів:

Таблиця 3. Характеристики дугоподібних датчиків кутових переміщень

Діапазон чутливості, ° Тільки датчик 0 ... 100 0 ... 180 Дозвіл, ° 0,06 0,11 Напруга живлення , В пост. струму 6 ... 24 18 ... 40 6 ... 24 18 ... 40 Вихідний сигнал, В пост. струму 0,5 ... 4,5 (10 ... 90% від 5 В пост. струму) Струм макс., мА 45 Лінійність ± 0,4% від повної вихідний шкали Зворотній полярність, В пост. струму 26,4 40 26,4 40 Чутливість, мВ 40 / ± 4% FS 22,22 / ± 4% FS Частота вимірювання тип., Гц 312 Роз'єм 4-контактний роз'єм M12 Робоча температура, ° C Датчик і магніт -40 ... 85 Температура зберігання, ° C -40 ... 150 Повітряний зазор, мм 7,8 ± 2,5 мм 8,58 ± 2,5 мм Ступінь захисту IP67, IP69K Удари 50g напів-синусоїдальна хвиля тривалістю 11 мсек Вібраційна стійкість 20g в діапазоні 10 ... 2000 Гц Тип корпусу Термопластик Сертифікація CE Монтаж: гвинтами; рекомендований момент M6 або 1 / 4-20; 6 ... 8 Н • м Матеріал Тільки магніт Неодім Коерцитивна сила, Гс 10000

Таблиця 4. Інформація для замовлення дугоподібних датчиків кутових переміщень

Номер за каталогомЗображенняОписSPS-A100D-HAMS

Датчик SMART Position Sensor, конфігурація 100 arc, вимірювані кути повороту 0 ... 100 °, напруга живлення 6 ... 24 В пост. струму, аналоговий вихід 0,5 ... 4,5 В пост. струму, магніт в комплекті SPS-A100D-VAMS Датчик SMART Position Sensor, конфігурація 100 arc, вимірювані кути повороту 0 ... 100 °, напруга живлення 18 ... 40 В пост. струму, аналоговий вихід 0,5 ... 4,5 В пост. струму, магніт в комплекті SPS-A180D-HAMS Датчик SMART Position Sensor, конфігурація 180 arc, вимірювані кути повороту 0 ... 180 °, напруга живлення 6 ... 24 В пост. струму, аналоговий вихід 0,5 ... 4,5 В пост. струму, магніт в комплекті SPS-A180D-VAMS Датчик SMART Position Sensor, конфігурація 180 arc, вимірювані кути повороту 0 ... 180 °, напруга живлення 18 ... 40 В пост. струму, аналоговий вихід 0,5 ... 4,5 В пост. струму, магніт в комплекті

Інші конфігурації знаходяться в процесі розробки.

Області застосування: транспорт - платформи підйомників для зовнішніх робіт, визначення положення ковшів навантажувачів і землерийних машин / екскаваторів, визначення положення ліфта; обладнання для перехресть, мобільна регулювання підйомних кранів; промисловість - телескопічні підйомники конвеєрів, кутові контакти генераторів електроенергії, положення ріжучого інструменту на пилорамах, вбудовані завантажувачі ваг; оборонна промисловість - управління підйомом артилерійських стовбурів, управління ходовою частиною, системи позиціонування дверей бойової техніки; аерокосмічна галузь - розгортання і поворот панелей сонячних батарей, управління супутниковими антенами; медицина - положення керованих роботами хірургічних інструментів, підйом ліжка пацієнта.

Повноповороті з кутом 360 ° (Rotary Configuration)

Повноповороті датчики SMART Position Sensor, Rotary Configuration - це безконтактні пристрої для абсолютного позиціонування підвищеної точності. Вони здатні відстежувати стан магніту щодо датчика в діапазоні кутів 0 ... 360 ° (див. Таблиці 5, 6).

Таблиця 5. Характеристики повноповоротних датчиків кутових переміщень

Діапазон чутливості, ° Тільки датчик 360 Дозвіл, ° 0,01 Напруга живлення, В пост. струму 12 ... 30 Вихід, мА Токовая петля 4 ... 20 Струм макс., мА 90 Лінійність: 25 ° C TC:> 85 ° C -0,03% FS хв., 0,030% FS макс. 0,0011% FS / ° C Зміщення: 25 ° C TC:> 85 ° C -0,044% FS хв., -0,011% FS тип., 0,022% FS макс. 0,0033% FS / ° C Точність -0,069% FS хв., 0,069% FS макс. Чутливість: 25 ° C TC:> 85 ° C 44,43 мкА / ° хв., 44,43 мкА / ° тип., 44,48 мкА / ° макс. 80 ppm / ° C Зворотній полярність, В пост. струму -12 ... -30 Час початкового запуску тип., мсек 130 Тип висновків Роз'єм M12, штекер 5 висновків Робоча температура, ° C Датчик і магніт -40 ... 85 Температура зберігання, ° C -40 ... 150 Повітряний проміжок тип., мм 3 , 0 ± 2,0 Ступінь захисту IP67, IP69K Удари 50g напівсинусоїдальної хвиля з тривалістю 11 мсек Вібрації 20g в діапазоні 10 ... 2000 Гц Матеріал корпусу Алюміній з порошковим покриттям Атестація CE Монтаж: гвинтами; рекомендований момент M5 або UNC 10-24 5 ... 7 Н • м Матеріал Тільки магніт неодимовий сплав (NdFeB) Коерцитивна сила, Гс 3700

Таблиця 6. Інформація для замовлення повноповоротних датчиків кутових переміщень

Номер за каталогомЗображенняОписSPS-R360D-NBMS0101

SMART Position Sensor, повноповоротна конфігурація, діапазон 360 °, вихід 4 ... 20 мА (без магнітного коміра) SPS-MAG-0021 Магнітний комір для діаметра вала 25,4 мм (не входить до комплекту) SPS-AUX-AS100-11 Складальний інструмент, з 1 частини, 25,4 мм, алюміній (купується окремо) SPS-AUX-AS100-21 Складальний інструмент, з 2 частин, 25,4 мм, алюміній (купується окремо)

Датчики SMART Position Sensor, Rotary Configuration призначені для роботи на валу діаметром 25,4 мм. Монтажні інструменти (купуються окремо) забезпечують повторювану установку датчика.

Повноповороті датчики дугоподібних переміщень знаходять застосування на транспорті - для визначення кута повороту керма, кутів шарнірних з'єднань, визначення ступеня висунення кранової стріли; в промисловості - в сонячних панелях, в вітрових турбінах.

Потенційні області застосування датчиків SmartPosition

Датчики положення знаходять застосування в багатьох галузях промисловості, господарства, у військовій галузі. Нижче наведені приклади можливих застосувань.

У промисловості

• Контроль за станом вентилів і засувок (наприклад, в автоматах для бутилювання рідин, кулінарних, хімічних процесах, устаткуванні для регулювання напору води, і т.п.).
• вантажопідйомний механізм між стрічковими конвеєрами.
• позиціонування інжекторів при литті платсмасс.
• управління місцем розташування різака в целюлозно-паперовій промисловості.
• визначення правильного положення заготовок перед обробкою.
• спостереження за становищем і рухом інструменту у верстатах з ЧПУ.

на транспорті

• управління становищем рівня підніжки для пасажирів.
• контроль положення стріли підйомного крана.
• ідентифікація підключення обладнання
• безконтактне визначення положення поршня в немагнітних гідравлічних циліндрах.
• підстроювання положення внутрішніх / зовнішніх моторів на морському транспорті для підвищення довговічності та продуктивності.

В медицині

• визначення положення поршня инжекционного насоса.

В авіації та космонавтики

• управління становищем виконавчих механізмів різного застосування в двигунах і системах життєзабезпечення літака.

висновок

Ряд особливостей і переваг датчиків переміщення SmartPosition компанії Honeywell роблять зараз ці вироби справді унікальними на ринку електронних компонентів. Серед них:

• Надійність і довговічність: безконтактна конструкція зменшує знос, підвищує надійність і довговічність і мінімізує час простою обладнання;
• Простота установки: установка проводиться за чотири найпростіших кроку (1 позиціювання пристрою; 2 свердління отворів для кріплення; 3 монтаж датчика; 4 визначення місцезнаходження магніту / підключення трьох висновків датчика) проти 14 кроків, які необхідні для установки деяких конкуруючих продуктів. Така простота установки зменшує загальну вартість введення виробів в експлуатацію;
• Стійкість: оскільки датчики не мають рухомих частин, то компанія Honeywell може дозволити собі використовувати для корпусів датчиків унікальні матеріали, які роблять датчики більш стійкими до вібрації, ударів і екстремальних температур;
• Гнучкість: повітряний проміжок величиною до 3,0 ± 2,5 мм між датчиком і магнітом розширює можливості застосування; чому ще більше сприяє доступність різних варіантів представлення вихідного сигналу, починаючи від стандартного аналогового виходу, і закінчуючи варіаціями інтерфейсу RS-232 з різними швидкостями обміну;
• Рентабельність: адаптується безконтактна конструкція дозволяє клієнтам усувати непотрібні дії при установці, таким чином зменшуючи кількість настановних кроків, час установки і кількість настановних компонентів;
• Точність: 75мм конфігурація з високою точністю вимірює значення аж до 0,05, в той час як 225мм конфігурація точно вимірює значення аж до 0,14мм (при аналоговому виході) і до 0,0035мм (при цифровому виході);
• Адаптивність: вбудовані електронні схеми забезпечують гнучкість при виборі корпусу і компонентну сумісність з існуючими системами;
• Зменшена вага: більше ніж на 50% в порівнянні з датчиками, виконаними за технологією LVDT (Linear Variable Differential Transformer);
• Спрощене проектування: простий для конфігурації масив датчиків можна пристосувати до обслуговування практично будь-якого типу лінійного або кругового руху, що значно спрощує розробку кінцевих виробів;
• Функція самодіагностики може зменшити час простою обладнання, забезпечуючи своєчасне інформування про починаються неполадки в системі;
• Комбінація спеціалізованих мікросхем (ASIC) і масиву магніторезистивних датчиків забезпечує високу продуктивність і точність вимірювань;
• Захист за рівнем IP67 і IP69K дозволяє використовувати датчики в найжорсткіших умовах експлуатації;
• Сумісні з RoHS матеріали задовольняють вимогам Директиви 2002/95 / EC.

Отримання технічної інформації, замовлення зразків, поставка - e-mail: [email protected]

Про компанію Honeywell

Honeywell International, Inc. - велика американська корпорація, що виробляє електронні системи управління і автоматизації. Корпорація Honeywell International - світовий лідер в області технологій і промислового виробництва, що входить в список 100 провідних компаній, що складається журналом Fortune. Вона відома в усьому світі своїми розробками в області аерокосмічного устаткування, технологій для експлуатації будівель і промислових споруд, автомобільного обладнання, турбокомпресорів і ... читати далі