Lineer konum sensörü

Lineer konum sensörü, bir nesnenin hızını ve/veya konumunu ölçmek için temaslı veya temassız ölçen sensör türüdür. Lineer konum sensörü, bir diğer adıyla doğrusal konum sensörünün tasarımında, bir nesnenin konumunu ve hareketini algılamak ve ölçmek için çeşitli teknolojiler kullanılır. Çoğu sensörün genel mekanizması, hedef tarafından müdahale edilen emisyonu içerir. Girişim kaydedilir ve bir mesafe veya hız ölçüsüne çevrilir. Doğrusal konum sensörlerinin çeşitleri, özel işlevlerine göre ayırt edilir.

Doğrusal konum sensörlerini seçerken, farklı algılama teknolojisi türleri arasında ayrım yapmak çok önemlidir. Bunun ötesinde, endüstriyel alıcılar performans özelliklerini, çıktı türlerini ve çeşitli özellikleri dikkate almalıdır.

Lineer Konum Sensörü Çeşitleri

Lineer konum sensörünün seçimi sırasında, ayırt edici bazı özellikler vardır. Çeşitli doğrusal konum sensörleri vardır ve hangi alanda uygulama yapacağınıza bağlı olarak doğru lineer konum sensörü türünü seçmek önemlidir.

  • Kapasitans sensörleri: Sensör ile hedefi arasında uygulanan voltaj farkını ölçerek çalışan temassız sensörlerdir. İletken ve iletken olmayan hedef malzemeler üzerinde kullanılabilirler ancak sensör ile hedef (genellikle hava) arasındaki ortamın dielektrik sabitini değiştiren çevresel parametrelere duyarlıdırlar.
  • Girdap akımı sensörleri: İki bobin, bir iletken hedefin varlığından etkilenen bir aktif bobin ve bir köprü devresini tamamlayan ve sıcaklık kompanzasyonu sağlayan ikinci bir bobin içeren temassız sensörlerdir. Hedef sondaya yaklaştıkça girdap akımları güçlenir, bu da aktif bobinin empedansını değiştirir ve hedef konumu ile ilgili bir köprü dengesizliğine neden olur.
  • Fotoelektrik sensörler: Fiber optik, optik üçgenleme ve optik uçuş süresi dahil olmak üzere ışığın projeksiyonunu ve algılanmasını kullanarak çalışır. Hedefin ve ortamın yansıtıcı özellikleri, fotoelektrik sensörlerin seçiminde ve kullanımında önemli hususlardır.
  • Ultrasonik sensörler: Sesin projeksiyonunu ve algılanmasını kullanarak çalışır. Sensör ve hedef arasındaki mesafe, akustik bir sinyalin dönüş süresinden ve ölçüm ortamının yayılma hızından hesaplanır.
  • Doğrusal potansiyometreler: Bir nesnenin yer değiştirmesi veya konumuyla orantılı bir direnç çıkışı üretir. Direnç elemanı DC veya AC voltajı tarafından uyarılır ve çıkış voltajı ideal olarak giriş yer değiştirmesinin lineer bir fonksiyonudur.

Lineer Konum Sensörünün Yapısı

Endüktif, Hall Etkisi, manyetorezistif, manyetostriktif ve değişken relüktans sensörleri, manyetik alanların bozulmasını ölçer.

  • LVIT’ler – Doğrusal Değişken Endüktif Dönüştürücüler: Algılama aralıkları 30 inç veya daha fazla olan temassız konum algılama cihazlarıdır. Çoğu tasarım, iletken bir tüple çevrili endüktif bir prob içerir.
  • Hall Etkisi Dönüştürücüleri: Hall çipleriyle iletişim kuran ve daha sonra dahili olarak oluşturulmuş mikroişlemciye çıkış veren bir mıknatıs kullanır. Mikroişlemciden gelen çıkış; voltaj, akım, PWM veya dijital çıkış gibi kullanıcı arayüzünün gerektirdiği bir sinyale dönüştürülür.
  • Lineer konum sensörlerinde Hall etkisi teknolojisini kullanmak, üreticilerin bir silindire dahili veya harici olarak monte edilebilen küçük, kompakt tasarımlar yapmalarına olanak tanır. Hall etkisi teknolojisi, şok ve titreşime karşı oldukça dirençli olduğu için mobil uygulamalar için çok uygundur. Direksiyon ve derinlik uygulamalarında yaygın olarak kullanılır.

Hall Etkisi Doğrusal Konum Algılama Teknolojisi

  • LVDT’ler veya Lineer Değişken Mesafe Transdüserleridayanıklıdır, yüksek tekrarlanabilirlik sunar ayrıca darbe ve titreşime karşı dayanıklıdır. Bu mutlak doğrusal konum/yer değiştirme transdüserleri, doğrusal bir yer değiştirmeyi analog bir elektrik sinyaline dönüştürür. Tasarımları, manyetik olmayan bobinlerin etrafına sarılmış transformatör bobinlerini içerir.
  • Manyetostriktif Dönüştürücüler, hareket halindeki bileşene bağlı bir konum mıknatısı ile ölçülecek eksene bağlı bir algılama çubuğunun baş ucu arasındaki mesafeyi ölçer. Bir elektronik modül, bir kontrolöre veya başka bir alıcı cihaza bir analog veya dijital konum okuması gönderir.
  • Lineer Enkoderler, silindirin strokunu doğru bir şekilde belirlemek için artımlı veya mutlak konum algılamalı dirençli, kapasitif, optik veya manyetik algılamaya sahiptir.

Lineer konum sensörleri, farklı uygulama gereksinimlerine ve kontrol mimarilerine uyacak şekilde çeşitli farklı çıkış sinyali türlerine sahiptir.

Lineer Konum Sensörü avantajları

Lineer Konum Sensörünün Özellikleri

Özellikle endüstriyel alanda kullanılan lineer konum sensörlerini seçerken doğru seçim yapmak önemlidir. Endüstriyel alıcıların, lineer konum sensörünün özelliklerini dikkate alarak tercih yapması avantaj sağlayacaktır. Lineer konum sensörünün özelliklerini inceleyelim.

Lineer konum sensörünün özellikleri

  • Ölçüm aralığı, sensörün tasarlandığı veya ölçebildiği mesafe aralığını tanımlar.
  • Doğruluk, gerçek/ölçülen gerçek değerinden yüzde sapmayı tanımlar.
  • Çözünürlük, bir sensörün algılayabileceği en küçük büyüklük sırasını tanımlar. Daha yüksek çözünürlüğe sahip bir cihaz, daha küçük, daha ayrıntılı ölçümler yapabilir.
  • Frekans aralığı, tipik olarak kHz olarak tanımlanan, cihazın çalışmak üzere tasarlandığı frekans aralığıdır.

Lineer Konum Sensörünün Tasarım Özellikleri

Lineer konum sensörü arasında seçim yaparken, belirli tasarım özelliklerinin de dikkate alınması önemlidir. Lineer konum sensörü alınırken, yapılacak olan ölçümün fiziksel temas gerektirip gerektirmediğine bağlı olarak, temaslı veya temassız yönünde tercihte bulunabilir. Temas sensörleri, zamanla daha fazla aşınma veya bozulma eğilimindedir.

Sensörler, montaj özelliklerini ve fiziksel uyumluluğu belirleyen farklı gövde stillerine sahiptir. Bu stiller dişli namlu, silindirik, anahtar, dikdörtgen, yuva, halka ve pencereyi içerir.

Cihazlar, cihazın hatasız ve güvenli bir şekilde çalışabileceği sıcaklık aralığını belirten çalışma sıcaklık aralıklarına sahip olabilir.

Sensörler korumalı (EMI ve RFI’ye karşı korumalı), kaynak alanı bağışıklığı, kısa devre korumalı ve/veya kendinden güvenli olabilir.

Lineer Konum Sensörü Nerelerde Kullanılır?

Lineer konum sensörü birçok farklı türüyle birçok uygulamada kullanılır. Otomotiv, motor sporları, tıp, tarım, robotik, endüstriyel işleme, mobil araç, test ve laboratuvar uygulamaları, yiyecek ve içecek, paketleme, takım tezgahı, ambalajlama ve çok daha fazlası endüstriyel alanda kullanılırlar.

Lineer konum sensörünün kullanım alanlarından bazı örnek uygulamaları maddeler halinde listeleyelim.

  • Tarım makinelerinde direksiyon sistemleri
  • Elektrikli araba gaz kelebeği kontrolü
  • Konveyör hızı ölçümü
  • Baskı süreci kontrolü
  • Etiketleme kontrolü
  • Rampa ve köprü konumlandırma
  • Bilet bariyeri açma açıları
  • Segway’de kullanılır. (İki tekerlekli kendi kendini dengeleyen bir ulaşım aracı)
  • Fırın makinelerinde hamur kalınlığının ölçülmesi
  • MRI makineleri
  • CCTV kamera konumlandırma

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here