Przetworniki odległości

Dział czujników i przetworników obejmuje m.in. czujniki indukcyjne, ultradźwiękowe, optyczne oraz czujniki ciśnienia, poziomu, wilgotności i temperatury, a także przetworniki odległości i temperatury.

Co to jest linkowy przetwornik odległości?

Linkowe przetworniki odległości, zwane także przetworniki linkowe drogi lub czujniki linkowe, pozwalają na pomiar liniowej zmiany położenia i śledzenie przy pomocy linki toru poruszania się danego obiektu lub części ruchomej. Przetwornik linkowy to urządzenie  elektromechaniczne z sektora automatyki, pracujące na zasadzie zmieniania ruchu liniowego na proporcjonalny do przemieszczenia sygnał elektryczny tj. policzalną zmianę rezystancji lub liczbę impulsów. Posiadają one różne zakresy odległości, nawet od 100 mm do kilkudziesięciu metrów.

Linkowy przetwornik odległości składa się z:

• linki pomiarowej - wykonanej często z wysoce elastycznej plecionki stalowej,
• bęben napędzany silnikiem sprężynowym
• precyzyjnej szpuli,
• spiralnej sprężyny do napinania szpuli,
• czujnika pomiarowego - wieloobrotowego potencjometru lub enkodera inkrementalnego.

Jak działa przetwornik linkowy?

Przetwornik linkowy działa na zasadzie mechanizmu zwijającego, który gwarantuje stałą siłę naciągu linki. Za pomocą sprzęgła podłączony jest potencjometr wieloobrotowy wraz z elektroniką formatującą sygnał. Istnieją także zmotoryzowane przetworniki linkowe, najczęściej wykorzystywane do bardzo dużych zakresów pomiarowych.

Zasada działania linkowych czujników przemieszczenia i pozycji polega przede wszystkim na umocowaniu końca linki na ruchomym obiekcie pomiarowym, podczas gdy przetwornik musi być przytwierdzony do stabilnej podstawy. Poruszanie się danego obiektu wprawia szpulę w ruch i czytnik rotacyjny przekazuje tę aktywność jako proporcjonalny sygnał wyjścia, który później może być przekazany do sterowania lub ukazania na czytniku.

Rodzaje przetworników:

Przetworniki z czujnikiem potencjometrycznym lub enkoderem - w przypadku użycia enkodera (obrotowego inkrementalnego lub kodowego) stosuje się wyjście absolutne z kodem Gray’a lub szeregowe w standardzie SSI/CANopen. 

Przetworniki z wyjściem rezystancyjnym (czujnik jest potencjometrem) - potencjometr precyzyjny zapewnia sygnał absolutny. 

Przetworniki impulsowe (w przypadku enkodera inkrementalnego) i przetworniki linkowe wyjść z sygnałem napięciowym lub prądowym.

W jakich aplikacjach warto korzystać z czujników linkowych?

Zalety linkowych przetworników odległości:

• Pomiar w miejscach trudno dostępnych,
• Łatwość montażu,
• Odporność na wibracje,
• Możliwość użycia w trudnym środowisku np. o podwyższonej temperaturze.

Zastosowania:

Czujniki drogi mogą być stosowane m.in. w dziedzinach takich jak: automatyka przemysłowa, technika medyczna, kontrola materiałów, ochrona budynków i pojazdów czy sterowanie hydrauliką.

Jednymi z najpopularniejszych zastosowań są:

• Kontrola wysuwu ramion podnośnika teleskopowego lub wózka widłowego.
• Urządzenia testujące w branży samochodowej.
• Wtryskarki, maszyny drukujące, maszyny tnące, podnośniki samolotów.
• Urządzenia medyczne i rehabilitacyjne, aparaty rentgenowskie.
• Kontrola przemieszczenia połączeń rurowych, pomiar poziomu płynu.