Платон Костянтинович Денисов, г. Симферополь
Для контролю руху ліфтів, ескалаторів, конвеєрів, транспортерів і інших об'єктів необхідний перетворювач параметрів руху в електричний сигнал. Побудова систем управління рухомими об'єктами неможливо без пристроїв, контролю параметрів руху. Інформація про швидкість і напрям переміщення дозволяє ефективно функціонувати системі автоматичного управління. Робота схеми перетворювача заснована на змішуванні двох цифрових сигналів від датчика Холла: сигналу швидкості руху і сигналу напрямку руху.
Умови експлуатації перетворювача:
Температура -25 ... + 60 ° С Напруга живлення 6.5 ... 32 В
Переміщення сприймає мікросхема, що містить елементи Холла - SS526DT . У рухомому елементі конструкції встановлені магніти. Застосування ніодімовий магнітів дає можливість розмістити достатню кількість магнітів, що володіють малими габаритами при достатній напруженості створюваного поля. Магніти встановлені в рухому частину конструкції з умовою забезпечення чергування полюсів, це необхідно для роботи мікросхеми SS526DT. Внутрішня схема SS526DT визначає напрямок руху, завдяки зміні полярності магнітного поля. Чим частіше встановлені магніти, тим вище роздільна здатність і, отже, збільшується можливість реєстрації малих переміщень. Мікросхема SS526DT встановлюється на друкованій платі закріпленої на нерухомому підставі. Переміщення полюсів магнітів відбувається уздовж корпусу мікросхеми. Електрична схема перетворювача лінійного переміщення перетворює сигнали від датчика Холла в один вихідний сигнал. Інформацію про швидкість несе частота імпульсів вихідного сигналу перетворювача лінійного переміщення, а інформація про направлення передається за допомогою полярності імпульсів вихідного сигналу.
Завдяки наявності джерела двополярного напруги харчування у схемі перетворювача лінійного переміщення, вихідний сигнал може мати негативну або позитивну полярність повним розмахом п'ять вольт.
Електрична схема перетворює сигнал від датчика Холла SS526DT в вихідний сигнал перетворювача лінійного переміщення, забезпечуючи достатню навантажувальну здатність по току. Для зменшення впливу перешкод, що впливають на кабель, опір приймача сигналу не повинно бути великим. Необхідно забезпечити споживання достатньої вихідного струму сигналу перетворювача лінійного переміщення приймають приладом для зменшення впливу перешкод, які деформують передану інформацію. Харчування перетворювача лінійного переміщення передається по двох проводах. Третій провід використовується для передачі сигналу, полярність якого змінюється відносно загального проводу живлення. Датчик Холла SS526DT формує сигнал, що несе інформацію про направлення обертання, який управляє перемикачем К1. Залежно від рівня сигналу від SS526DT перемикач К1 підключає перемикач К2 до джерела позитивного або негативного напруги. Сигнал швидкості датчика Холла управляє перемикачем К2. Частота сигналу Швидкість, сформованого перемикачем К2, відповідає половині кількості магнітів, які прямують уздовж датчика Холла SS526DT.
Сигнал Швидкість і напрямок формує електрична схема перетворювача лінійного переміщення. Сигнал Напрямок надходить з виходу D мікросхеми DA3 містить елементи Холла. Високий логічний рівень сигналу з виходу D перетворюється інвертором DD1.2 в низький. Світлодіод оптрона VK1.2 отримує можливість працювати при появі високого логічного рівня на виході інвертора DD1.1. Одночасно з цим забороняється робота світлодіода оптрона VK1.1. Завдяки поєднанню світлодіодів оптронов з логічним елементом як зображено на схемі сигнал з виходу D мікросхеми DA3 встановлює, через який з оптронов буде проходити сигнал Швидкість, що надходить з виходу S мікросхеми DА3 на вхід інвертора DD1.1. Високий рівень імпульсів, що надходять з виходу інвертора DD1.1, змушує текти струм через резистор R4 і світлодіод оптрона VK1.2. Оптрон VK1.1 формує сигнал позитивної полярності на контакті 3 клеми XT1, а оптрон VK1.2 - негативною. У схему перетворювача лінійного переміщення входить імпульсний джерело живлення DA1 з високим ККД, що перетворює напругу величиною до 32 В в напругу 5 В. Імпульсний джерело живлення DA2 перетворює однополярної напругу в двухполярной напруга живлення схеми. Конденсатори, що входять в схему датчика зменшують вплив перешкод на формування вихідного сигналу. Резистори R1 і R2 задають вихідний струм датчика, значення їх опору може бути переглянуто і визначено в залежності від вхідного ланцюга приймає приладу. Схема використовує один здвоєний оптрон, що дозволяє скоротити площу друкованої плати, розміщеної всередині датчика.
Параметри перетворювача лінійного переміщення в чому зумовлюють вибір застосованих компонентів електричної схеми. Діапазон зміни напруги живлення, при якому здатний працювати перетворювач лінійного переміщення, обумовлює DA1. Верхня межа вимірювання швидкості обертання залежить від швидкодії оптореле VK1. При виборі типу оптореле VK1 оцінюється належну та частота імпульсів, що надходять на вхід оптореле. Правильний вибір VK1 дозволить зменшити вартість датчика. Мікросхема DD1 виконує функцію найпростішого підсилювача по струму, і може бути замінена іншим рішенням. XT1 - елемент роз'ємного з'єднання.
Перелік елементів електричної схеми
позиція
Найменування
C1 ... C3
Конденсатор EMR 47 мкФ 50 В ф. Hitano
C4 ... C6
Конденсатор SMD 0805 2.2 мкФ 16 В
С7
Конденсатор EMR 47 мкФ 50 В ф. Hitano
DA1
Перетворювач напруги TSR 1-2450 ф. Traco power
DA2
Перетворювач напруги TMR 3-1221WI ф. Traco power
DA3
Мікросхема SS526DT ф. Honeywell
DD1
мікросхема 1533ЛН1
R1, R2
Резистор 240 Ом ± 5%
R3, R4
Резистор 150 Ом ± 5%
VK1
Оптореле 249КП10АР
При збільшенні відстані між магнітами і низькій швидкості переміщення зменшуються вимоги до найвищої робочої частоті компонентів схеми.
Посиланням
- http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/168568/HONEYWELL/SS526DT.html
- http://ru.wikipedia.org/wiki/Неодим