Мікрохвильові датчики. Схема, опис

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Електрику

Датчики. Мікрохвильові датчики. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Довідник електрика

На зміну кнопково-релейним пультам приходять мікропроцесорні автоматичні системи управління технологічним процесом (АСУ ТП) найвищої продуктивності та надійності. Датчики оснащуються цифровими інтерфейсами зв'язку, проте це не завжди призводить до підвищення загальної надійності системи та достовірності її роботи. Причина полягає в тому, що самі принципи дії більшості відомих типів датчиків накладають обмеження на умови, в яких вони можуть використовуватися.

Наприклад, для стеження за швидкістю руху промислових механізмів широко застосовуються безконтактні (ємнісні та індуктивні), а також тахогенераторні пристрої контролю швидкості (УКБ). Тахогенераторні УКБ мають механічний зв'язок з об'єктом, що рухається, а зона чутливості безконтактних приладів не перевищує кількох сантиметрів.

Все це не тільки створює незручності при монтажі датчиків, але і суттєво ускладнює використання цих приладів через пил, який налипає на робочі поверхні, викликаючи помилкові спрацьовування. Перераховані типи датчиків не здатні безпосередньо контролювати об'єкт (наприклад, стрічку конвеєра) - вони налаштовуються на рух роликів, крильчаток, натяжних барабанів і т. д. Вихідні сигнали деяких приладів настільки слабкі, що лежать нижче за рівень промислових перешкод від потужних електричних машин.

Аналогічні проблеми виникають під час використання традиційних сигналізаторів рівня - датчиків наявності сипучого продукту. Такі пристрої необхідні своєчасного відключення подачі сировини у виробничі ємності. До помилкових спрацьовувань призводить не тільки налипання та пил, а й дотик потоку продукту при його надходженні в бункер. У неопалюваних приміщеннях на роботу датчиків впливає температура навколишнього середовища. Помилкові спрацьовування сигналізаторів викликають часті зупинки та запуски навантаженого технологічного обладнання - основну причину його аварій, призводять до завалів, обриву конвеєрів, виникнення пожежо- та вибухонебезпечних ситуацій.

Вирішення зазначених проблем стало можливим завдяки розробці принципово нових типів приладів - радіолокаційних датчиків контролю швидкості, датчиків руху та підпору, робота яких ґрунтується на взаємодії контрольованого об'єкта з радіосигналом частотою близько 1010 Гц.

Використання мікрохвильових методів контролю за станом технологічного обладнання дозволяє повністю позбавитися недоліків датчиків традиційних типів.

Відмінними рисами цих пристроїв є:

відсутність механічного та електричного контакту з об'єктом (середовищем), відстань від датчика до об'єкта може становити кілька метрів;
безпосередній контроль об'єкта (транспортерної стрічки, ланцюга), а не їх приводів, натяжних барабанів тощо;
мале енергоспоживання;
нечутливість до налипання продукту з допомогою великих робочих відстаней;
висока завадостійкість та спрямованість дії;
разове налаштування на весь термін служби;
висока надійність, безпека, відсутність іонізуючих випромінювань.

Принцип дії датчика заснований на зміні частоти радіосигналу, відбитого від об'єкта, що рухається. Це (ефект Допплера) широко використовується в радіолокаційних системах для дистанційного вимірювання швидкості. Об'єкт, що рухається, викликає появу електричного сигналу на виході мікрохвильового приймально-передавального модуля.

Так як рівень сигналу залежить від властивостей відбиває об'єкта, датчики руху можуть використовуватися для сигналізації про обрив ланцюга (стрічки), наявність на конвеєрній стрічці будь-яких предметів або матеріалів. Стрічка має гладку поверхню та низький коефіцієнт відображення.

Коли повз датчик, встановленого над робочою гілкою транспортера, починає рухатися продукт, збільшуючи коефіцієнт відображення, прилад сигналізує про рух, тобто фактично про те, що стрічка не порожня. За тривалістю вихідного імпульсу можна на значній відстані судити про розмір предметів, що переміщуються, виробляти селекцію і т. д.

При необхідності заповнити будь-яку ємність (від бункера до шахти) можна точно визначити момент закінчення засипки - опущений на певну глибину датчик показуватиме рух наповнювача доти, доки не буде засипаний.

Конкретні приклади використання мікрохвильових датчиків руху на різних галузях промисловості визначаються її специфікою, але загалом вони здатні вирішувати найрізноманітніші завдання безаварійної експлуатації устаткування й підвищити інформативність автоматизованих систем управління.

Автор: Корякін-Черняк С.Л.

Дивіться інші статті розділу Довідник електрика.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

О скелі грізні дробляться з ревом хвилі 11.01.2005

Шум океанського прибою, виявляється, чутно по всій Землі. Так стверджує професор геології із Каліфорнійського університету (США) Барбара Романович.

У 1998 році японські сейсмологи встановили, що Земля постійно гуде на дуже низькій ноті, нижче за інфразвук - на частотах від 2 до 7 мілігерц, тобто одне коливання в кілька хвилин. Ці струси дуже слабкі, але, якщо сконцентрувати їх в одному осередку, вийшов би землетрус силою 5,7 бала. Причина їх залишалася невідомою.

Використовуючи дві мережі сейсмографів - у США та Японії, група вчених під керівництвом Б. Романовича стежила за "гулом Землі" протягом двох років. Щоб виключити гучні перешкоди, відсікли записи за всі дні, коли на Землі відбувалися помітні землетруси силою від 5,5 бала. За два роки набралося близько 130 днів. Мережі сейсмографів, як рознесені мікрофони, дозволили запеленгувати, звідки йде цей постійний гул.

Виявилося, що коли в Північній півкулі зима, шум доноситься головним чином із північної частини Тихого океану. Коли ж зима у Південній півкулі – шумлять південні райони Атлантики та Індійського океану. Це рев зимових штормів, що розноситься по всій планеті.

Інші цікаві новини:

▪ Електромобіль MG Dynamo

▪ Комп'ютер, що працює на воді

▪ Прототип біонічного ока надруковано на 3D-принтері

▪ Тростина з ехолокатором

▪ Всесвіт під загрозою темної енергії

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Любителям подорожувати - поради туристу. Добірка статей

▪ стаття Вибір та перевірка мікроелектродвигуна. Поради моделісту

▪ стаття Що таке вітаміни? Детальна відповідь

▪ стаття Жасмин жовтий. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Стабілізатор напруги на мікросхемах КР1158ЕНх. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Джерело безперебійного живлення ВМ1061 з вихідною напругою, що перемикається. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт