Бесконтактные конечные и путевые выключатели,преобразователи позиционные импульсные

Бесконтактные путевые переключатели,предназначены для контроля положения механизма или отдельных его узлов и коммутации цепей управления посредством электромагнитных реле или бесконтактных логических элементов, которая осуществляется под воздействием управляющего элемента.
Применяются в станках, грузовых и пассажирских лифта, автоматических линиях, кузнечно-прессовом оборудовании, литейных машинах, конвейерах и подъемных кранах.
Бесконтактные путевые выключатели могут быть классифицированы:
   - по способу воздействия на чувствительный элемент,
   - физическому принципу действия преобразователя,
   - конструктивному исполнению,
   - классу точности,
   - степени защиты.
По способу воздействия на чувствительный элемент бесконтактные путевые выключатели могут быть разделены на выключатели механического и параметрического действия.
В выключателях первого вида управляющий элемент непосредственно механически воздействует на первичный привод бесконтактного путевого выключателя, который бесконтактно взаимодействует с чувствительным элементом. В выключателях второго вида в зависимости от положения управляющего элемента, механически не связанного с бесконтактным путевым выключателем, изменяется какой-либо физический параметр преобразователя. При определенном значении этого параметра изменяется состояние релейного элемента.
Классификация бесконтактных путевых выключателей по физическому принципу действия преобразователя включает в себя следующие виды:
 Индуктивные выключатели, построенные на изменении индуктивности, взаимоиндуктивности, а также индукционные выключатели.
В настоящее время большинство серийно выпускающихся промышленностью бесконтактных путевых выключателей — это индуктивные аппараты.
В свою очередь преобразователи индуктивных бесконтактных путевых выключателей могут быть построены по следующим схемам: резонансной, автогенераторной, дифференциальной, мостовой, непосредственного преобразования.
 Магнитоиндуктивные выключатели, которые построены на следующих принципах: эффекте Холла, магниторезисторном, магнитодиодном, магнитотиристорном, герконном.
 Емкостные выключатели: с изменяющейся площадью пластин, с изменяющимся зазором между пластинами, с изменяющейся диэлектрической проницаемостью зазора между пластинами.
 Фотоэлектронные выключатели с элементами: фотодиодными, фототранзисторными, фоторезисторными, фототиристорными.
 Фотоэлектрические выключатели и примыкающие к ним лучевые выключатели, в которых наряду с лучами видимого света могут использоваться лучи другой физической природы, например радиоактивное излучение.

По конструктивному исполнению бесконтактные путевые выключатели подразделяются на:
  - щелевые,
  - кольцевые (полукольцевые),
  - плоскостные,
  - торцевые,
  - выключатели с механическим приводом,
  - многоэлементные выключатели.
Разделение бесконтактных путевых выключателей торцевого и плоскостного исполнений носит в какой-то мере условный характер, поскольку движение управляющего элемента относительно чувствительной поверхности может для некоторых видов бесконтактных путевых выключталелей осуществляться как в параллельной, так и в перпендикулярной плоскостях. В этом случае за основу может быть принято его преимущественное использование.
По классу точности (величине основной погрешности) бесконтактные путевые выключатели делятся на выключатели низкой (примерно ±0,5 мм и более), средней [примерно ±(0,05—0,5) мм], повышенной [примерно ±(0,005—0,05) мм] и высокой (примерно ±0,005 мм и менее) точности.
Бесконтактные путевые выключатели могут обладать различной степенью защиты от попадания посторонних твердых тел и проникновения воды внутрь аппарата. Характеристики степени защиты бесконтактных путевых выключателей и связанная со степенью защиты классификация соответствуют принятым в нашей стране и за рубежом характеристикам и классификации для электрического оборудования и электрических аппаратов напряжением до 1000 В.

Технические характеристики бесконтактных путевых выключателей
К техническим характеристикам бесконтактных путевых выключателей относятся точностные (метрологические) характеристики, быстродействие, электрические характеристики, габаритные и установочные размеры и масса, номинальные и допустимые условия работы, показатели надежности, стоимость и пр.
Одна из основных характеристик бесконтактных путевых выключателей, непосредственно влияющая на его конструкцию и ряд других технических характеристик, определяется геометрическим расположением управляющего элемента относительно чувствительной поверхности во время работы.
Для плоскостных бесконтактных путевых выключателей в качестве основной характеристики принимается рабочий зазор — расстояние между чувствительной поверхностью выключателя и управляющим элементом, при котором происходит работа выключателя.
Основная характеристика торцевого выключателя — максимальное расстояние воздействия, т. е. максимальное расстояние между чувствительной поверхностью выключателя и управляющим элементом, при котором возможно изменение его коммутационного состояния.
 Основной характеристикой щелевогои кольцевого выключателей является ширина щели и внутренний диаметр кольца этих выключателей соответственно.
  К точностным характеристикам бесконтактных путевых выключателей относятся основная погрешность, дополнительные погрешности от изменения окружающей температуры и изменения напряжения питания, а также максимальная суммарная погрешность. К точностным характеристикам бесконтактных путевых выключателей относятся также дифференциал хода т. е. разность между координатой точки срабатывания бесконтактного путевого выключателя и координатой точки его отключения при перемещении управляющего элемента в обратном направлении.
  Быстродействие (время срабатывания) бесконтактного путевого выключателя — это время между моментом установления координаты срабатывания и моментом достижения установившегося значения напряжения на выходе бесконтактного путевого выключателя. Зная величину быстродействия бесконтактного путевого выключателя, можно определить динамические погрешности работы бесконтактных путевых выключателей при изменении скорости перемещения управляющего элемента.
  Электрические характеристики бесконтактных путевых выключателей включают в себя требуемые параметры источника питания (питающей сети) и нагрузочные характеристики. К параметрам питающей сети относятся: род тока (постоянный, переменный), напряжение питания и его допустимые отклонения, уровень пульсаций, потребляемая бесконтактных путевым выключателем мощность или потребляемый ток, частота сети (для переменного тока).
  Нагрузочные характеристики бесконтактных путевых выключателей — это вид нагрузки (реле, микросхема или др.). выходное напряжение, мощность или ток, потребляемый нагрузкой.
  К показателям надежности и долговечности бесконтактных путевых выключателей в первую очередь относятся: вероятность безотказной работы в течение определенного срока эксплуатации или на определенное число срабатываний и срок службы бесконтактного путевого выключателя.
К важнейшим параметрам следует отнести также габаритные и установочные размеры бесконтактных путевых выключателей.

Наибольшая частота срабатываний бесконтактных путевых выключателей при использовании в качестве нагрузки электромагнитного реле может практически достигать 120 срабатываний в минуту. Если в качестве нагрузки бесконтактных путевых выключателей используются электронные устройства, то частота срабатываний системы может быть значительно выше.

Генераторные бесконтактные торцевые выключатели
Принцип действия генераторных бесконтактных путевых выключателей основан на изменении при внешнем воздействии параметров колебательного контура генератора. Таким изменяющимся параметром, преобразующим перемещение управляющего элемента в изменяющийся электрический сигнал, является обычно индуктивность или емкость колебательного контура или взаимоиндуктивность между катушками контура. В индуктивных генераторных бесконтактных путевых выключателей торцевого типа управляющий элемент, представляющий собою проводящую пластину, вносит при приближении возмущение в высокочастотное электромагнитное поле, создаваемое катушкой индуктивности контура автогенератора.
При этом в управляющем элементе наводятся вихревые токи, создающие собственное электромагнитное поле. Электромагнитное поле вихревых токов оказывает обратное воздействие на катушку преобразователя, вызывая в ней изменения активного и реактивного сопротивлений и, следовательно, изменение сигнала на выходе автогенератора по частоте и по амплитуде от начальных значений, соответствующих значительному удалению управляющего элемента, до значений этих параметров, соответствующих такому положению управляющего элемента, при котором происходит скачкообразное изменение состояния , порогового устройства. Это изменение выходного сигнала автогенератора регистрируется, в конечном счете, исполнительным элементом.
Выходным сигналом автогенератора является колебание напряжения частотой в несколько сотен килогерц. На выход порогового устройства этот сигнал должен поступить однополярным. Поэтому между генератором и пороговым устройством включается выпрямитель.
 

Бесконтактные путевые переключатели серии БВК

Бесконтактные путевые переключатели серии БВК-200 предназначены для контроля положения механизма или. отдельных его узлов и применяются в станках, автоматических линиях, кузнечно-прессовом оборудовании, литейных машинах, конвейерах.
Срабатывание переключателей производится введением в щель алюминиевой пластины.Переключатели рассчитаны для управления реле и бесконтактными логическими элементами.
  В зависимости от величины щели и ее расположения относительно плоскости крепления выпускаются следующие типы переключателей: БВК 260-24, БВК 261-24, БВК-262-24, БВК-263-24, БВК-264-24, БВК-265-24.

СТРУКТУРА УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ
БВКХХХ-24-Х4:
БВК – переключатель путевой бесконтактный;
ХХ – номер разработки (26 или 32);
Х – номер исполнения (0, 1, 2, 3, 4, 5);
24 – номинальное напряжение питания (24В);
Х4 – климатическое исполнение (УХЛ, О) и категория размещения (4).

Широкое распространение получили бесконтактные переключатели щелевого типа с транзисторными усилителями, работающими в генераторном режиме(смотри рисунок ниже). Его магнитопровод, размещенный в корпусе 4, состоит из двух ферритовых сердечников 1 и 2 с воздушным зазором шириной 5-6 мм между ними. В сердечнике 1 размещается первичная обмотка wк и обмотка положительной обратной связи wп.с, в сердечнике 2 – обмотка отрицательной обратной связи wо.с. Такой магнитопровод исключает влияние внешних магнитных полей. Катушки обратной связи включены последовательно – встречно. В качестве переключающего элемента используется алюминиевый лепесток (пластинка) 3 толщиной до 3 мм, который может перемещаться в щели (в воздушном зазоре) магнитной системы датчика.

Бесконтактный путевой переключатель БВК: а – общий вид; б – схема электрическая принципиальная

Если лепесток находится вне сердечника, то разность напряжений, индуктируемых в обмотках wп.с и wо.с, будет положительной, транзистор VT1 закрыт и генерация незатухающих колебаний в контуре wк – С3 (рис. 1, б) не возникает. При введении лепестка в щель датчика связь между катушками wк и wо.с ослабляется (поэтому лепесток еще называют экраном), на базу транзистора VT1 подается отрицательное напряжение и он открывается. В контуре wк – С3 возникает генерация и появляется переменный ток, который индуктирует ЭДС в катушке wп.с в цепи базы транзистора. В цепи базы транзистора VT1 происходит детектирование переменной составляющей тока базы. Транзистор открывается, вызывая срабатывание реле К.
Для стабилизации работы транзистора при колебаниях температуры и напряжения служит нелинейный делитель напряжения, состоящий из линейного элемента – R1, полупроводникового терморезистора R2 и диода VD2.
Погрешность срабатывания составляет 1-1,3 мм. Напряжение питания переключателя БВК составляет 24 В.

Схема включения бесконтактного выключателя БВК

Бесконтактные путевые переключатели серии БВК-400 предназначены для контроля положения механизма или отдельных его узлов, осуществляя при этом коммутацию цепей управления электромагнитными аппаратами или бесконтактными элементами.
Переключатели могут применяться в станках, автоматических линиях, кузнечно-прессовом оборудовании и других производственных и бытовых механизмах.
Переключатели выпускаются 2-х типов:
щелевого типа (БВК-421, БВК-422, БВК-423, БВК-424);
торцевого типа (БВК-451).
Срабатывание переключателей производится введением в щель алюминиевой пластины (для переключателей БВК-421, БВК-422, БВК-423, БВК-424).
Параметры БВК приведены в таблице ниже.

Бесконтактные торцевые переключатели серии БТП

Переключатели могут применяться в станках, автоматических линиях, кузнечно-прессовом оборудовании и других производственных и бытовых механизмах.
Срабатывание переключателей производится движением пластины из конструкционной стали или контролируемой детали из ферромагнитного материала вдоль оси симметрии переключателя. В случае радиального движения управляющего элемента точностные параметры гарантируются на расстоянии меньшем или равном 0,75 максимального расстояния воздействия для каждого переключателя.
Бесконтактные торцевые переключатели БТП 101, БТП-102, БТП-103, БТП 211 предназначены для контроля положения механизма или отдельных его узлов, осуществляя при этом коммутацию цепей управления электромагнитными аппаратами или бесконтактными элементами.

Технические характеристики переключателей БТП-101, БТП-102, БТП-103, БТП-211 приведены в таблице ниже;

Бесконтактные конечные выключатели серий КВП и КВД

Бесконтактные конечные выключатели с плоским чувствительным элементом КВП-8 и КВП-16 предназначены для коммутации электрических цепей управления и сигнализации.
Срабатывание переключателей производится приближением стальной пластины.
Основные характеристики бесконтактных конечных выключателей с плоским чувствительным элементом серии КВП приведены в таблице ниже:

Бесконтактные конечные выключатели КВД-25 предназначены для коммутации электрических цепей управления и сигнализации при автоматизации различных систем. Срабатывание переключателей производится приближением стальной пластины. Основные характеристики бесконтактных конечных выключателей серии КВД приведены в таблице ниже:

Преобразователи позиционные импульсные серии ПИП и серии ПИЩ

Преобразователи позиционные импульсные ПИП-8 и ПИП-16 предназначены для преобразования информации о местонахождении объекта, перемещающегося относительно чувствительного элемента преобразователя в дискретный (бинарный) электрический сигнал.
Срабатывание преобразователя индицируется встроенным светодиодным индикатором. Характеристики преобразователей импульсных позиционных серии ПИП приведены в таблице ниже:

Преобразователи положения индуктивные щелевые ПИЩ-6-1, ПИЩ-6-3 предназначены для преобразования информации о местонахождении объектов, перемещающихся относительно чувствительного элемента преобразователя, в дискретный (бинарный) сигнал.
Срабатывание переключателей производится введением в щель алюминиевой пластины.
Характеристики преобразователей импульсных позиционных серии ПИЩ приведены в таблице ниже: