Виды индуктивных приборов

1.

Областное государственное бюджетное
профессиональное образовательное учреждение
“Ульяновский Электромеханический колледж”
Виды
индуктивных
приборов
Выполнил: Игнатьев Сергей
Преподаватель: Чернышёва
Лариса Викторовна

2.

История создания

3.

Характеристика
Индукционный прибор — электрический прибор, в котором используется наведение вихревых токов в
немагнитном проводящем элементе (обычно — алюминиевом диске). Этот принцип действия применяется
в электросчётчиках, тахометрах, фазочувствительныхреле и т. д.
В индукционном приборе используется взаимодействие вращающихся магнитных полей с магнитными
полями вихревых токов. Возбуждённые движущимся магнитным полем (от вращающегося магнита или
многофазной обмотки) вихревые токи имеют собственное поле, которое после пропадания внешнего поля
начинает сокращаться, поддерживая токи. Если внешнее поле смещается в сторону (магнит продолжает
вращение или появляется ток в следующей фазе обмотки), то между полями возникает притягивание,
создающее вращающий момент на диске. Диск может прийти во вращение (в электросчётчике) либо
создать усилие на пружине, за счёт которого подвижная система (диск, пружина и связанные с ними
стрелка, контакты или иное выходное звено) займёт равновесное положение, зависящее от вращающего
момента на диске и силы пружины. В электросчётчике для уравновешивания вращающего момента
вместо пружины используется электродинамический тормоз — неподвижный постоянный магнит,
который также наводит в диске вихревые токи, создающие при взаимодействии с магнитом обратный
(тормозящий) вращающий момент.
Направление вращающего момента совпадает с направлением вращения магнитного поля, что важно в
электросчётчиках и фазочувствительных реле. В качестве выходного звена в электросчётчике
используется барабанный счётчик, в реле (например, железнодорожном реле ДСШ — двухэлементном
секторном штепсельном, где диск выполнен в виде сектора) — контакты, в авиационном измерителе
тахометрической аппаратуры ИТА-6 — стрелка и шторка,открывающая проход света от ламп на
фотоэлементы, сигнал с которых используется в системе запуска ВСУ

4.

Виды
Итак, что вообще такое датчик? Датчик – это устройство, которое выдаёт определённый сигнал при
наступлении какого-либо определённого события. Иначе говоря, датчик при определённом условии
активируется, и на его выходе появляется аналоговый (пропорциональный входному воздействию) или
дискретный (бинарный, цифровой, т.е. два возможных уровня) сигнал.
Датчиков бывает великое множество. Перечислю лишь те разновидности датчиков, с которыми
приходится сталкиваться электрику и электронщику.
Индуктивные. Активируется наличием металла в зоне срабатывания. Другие названия – датчик
приближения, датчик положения, индукционный, датчик присутствия, индуктивный выключатель,
бесконтактный датчик иливыключатель. Смысл один, и не надо путать. По-английски пишут “proximity
sensor”. Фактически это – датчик металла.
Оптические. Другие названия – фотодатчик, фотоэлектрический датчик, оптический выключатель. Такие
применяются и в быту, называются “датчик освещённости”
Емкостные. Срабатывает на наличие практически любого предмета или вещества в поле активности.
Давления. Давления воздуха или масла нет – сигнал на контроллер или рвёт аварийную цепь. Это если
дискретный. Может быть датчик с токовым выходом, ток которого пропорционален абсолютному
давлению либо дифференциальному.
Концевые выключатели (электрический датчик). Это обычный пассивный выключатель, который
срабатывает, когда на него наезжает или давит объект.
Датчики могут называться также сенсорами или инициаторами.

5.

Способ применения
Электростатические приборы характеризуются: 1) весьма малым собственным потреблением мощности на постоянном токе и
низких частотах. Это, объясняется тем, что оно обусловлено только кратковременным зарядным током и протеканием весьма малых
токов утечки через изоляцию. На переменном токе потребление мощности также невелико ввиду малой емкости ИМ и малых
диэлектрических потерь в изоляции; 2) широким частотным диапазоном (от 20 Гц до 35 МГц); 3) малой зависимостью показаний от
изменений формы кривой измеряемого напряжения; 4) возможностью использования их в цепях постоянного и переменного токов
для непосредственного измерения высоких напряжений (до 300 кВ) без применения измерительных трансформаторов напряжения.
Наряду с этим электростатические приборы имеют и недостатки: они подвержены сильному влиянию внешних электростатических
полей, обладают низкой чувствительностью к напряжению, имеют неравномерную шкалу, которую необходимо выравнивать за счет
выбора формы электродов, и др.
Точность электростатических приборов можно получить высокой за счет применения специальных конструктивнотехнологических мероприятий по снижению погрешностей. В настоящее время разработаны переносные приборы классов
точности 0,2; 0,1 и 0,05.
Эти приборы используют главным образом для измерения напряжения в цепях постоянного и переменного токов. Выпускаются
щитовые вольтметры на напряжения от 30 В до 15 кВ классов точности 1,0 и 1,5 с частотным диапазоном от 20 Гц до 3 МГц.
Переносные вольтметры классов точности 0,5; 1,0 и 1,5 выпускаются на напряжения от 10 В до 3 кВ с частотным
диапазоном до 35 МГц. МГц. Вольтметры самой высокой точности (классов 0,05 и 0,1) имеют пределы измерения 50, 150 и
300 В и частотный диапазон от 20 Гц до 500 кГц. Выпускаются высоковольтные приборы на напряжения от 7,5 до 300 кВ.
Кроме измерения напряжения электростатические приборы используют для измерения других электрических величин
(мощности, сопротивления, индуктивности и т.п.). Измерительные механизмы электростатической системы применяют
также во многих специальных приборах (автокомпенсаторах, компараторах, высокочувствительных электрометрах и др.).
Для измерения напряжения и других величин, функционально с ним связанных (например, мощности), применяются
электрометры - приборы с тремя электродами, находящимися под разными потенциалами. Наиболее распространены
квадрантные электрометры с подвижным электродом-бисквитом и двумя парами неподвижных электродов - квадрантов
(противоположные квадранты электрически соединены между собой). В электрометрах можно использовать напряжения
вспомогательного источника, что позволяет повысить чувствительность при изменениях на постоянном токе (потенциала,
заряда).
Квадрантный электрометр по схеме бисквитного включения применяется также для измерения мощности. В этом случае на обе
пары квадрантов 1 и 3 подается напряжение UШ с шунта Rш, по которому протекает ток I измеряемой цепи, а подвижный
электрод 2 подключается к напряжению U измеряемой цепи. При этом вращающий момент электрометра пропорционален
произведению UUшcos (угол между напряжениями), т.е. его можно использовать в качестве ваттметра. Показание прибора
пропорционально сумме измеряемой мощности и половины мощности потерь в шунте, т. е. в показания прибора необходимо
вводить поправку [3].

6.

Способ хранения
При хранении различных электронных комплектующих, полупроводников, радиоэлементов, интегральных схем,
печатных плат, кремниевых пластин и т. д. недопустимо воздействие на них влаги. При этом может произойти
ускорение коррозии материалов, изменение электрических характеристик диэлектриков, начинается тепловой распад
материалов, гидролиз, рост плесени, появление пустот, микротрещин, вздутий (эффект «попкорна»), конденсата,
расслоение, увеличение термостойкости из-за расслоения и другие механические повреждения изделий. В результате
неправильного хранения электронных компонентов наиболее часто можно заметить появление таких дефектов, как
микротрещины, которые могут появляться и внутри, и снаружи изделий (рис. 1).
Многослойные и гибкие печатные платы поглощают влагу, которая проникает в их исходный материал. При превышении
критического показателя абсорбции влаги материала возможны технические сбои, вызываемые выделением пара во
время пайки. Это приводит к расслоению полупроводникового прибора или схемы, повреждению связующего материала,
отслаиванию кристалла. Таким образом, для обеспечения надежного процесса пайки необходимо тщательно
контролировать содержание влаги в компонентах. А поскольку проникновение влаги в корпус компонента может быть
вызвано его пребыванием на воздухе в течение нескольких дней, чувствительные к влаге приборы необходимо сушить.
И задачей первостепенной важности является контроль влажности среды хранения. Но должное внимание этой
проблеме уделяется только при окончательной сборке или, как правило, только после регистрации сбоя.

7.

Период проверки
Перед первым запуском индукционного оборудования, необходимо внимательно ознакомиться с руководством по эксплуатации;
проверить комплектность поставки; убедиться в целостности корпусов, составных частей изделия, кнопок управления,
жидкокристаллических индикаторов и т.д., а также в отсутствии механических повреждений.
Необходимо удалить пыль и загрязнения с блока преобразователя и индуктора, а также со всех их составных частей и элементов.
Рабочее место, на котором будет эксплуатироваться установка, должно быть сухим, чистым и снабжённым защитным
автоматическим выключателем соответствующей мощности.
По степени защиты от поражения электрическим током установка ТВЧ серии ЭЛСИТ относится к классу защиты I по ГОСТ
12.2.007.0-75.
По степени защиты от проникновения механических предметов и влаги корпус установки относится к степени IP54 по ГОСТ 14254.
Подключение электропитания должен производить только обученный и аттестованный специалист-электрик, имеющий группу по
электробезопасности не ниже третьей.
Подключение электроэнергии необходимо производить в соответствии с требованиями Правил Устройства Электроустановок
(ПУЭ).
Необходимо убедиться, что напряжение, подводимое к установке, и система заземления, соответствуют требуемым по
инструкции. Индукционные установки серии ЭЛСИТ рассчитаны на подключение к сети переменного трехфазного тока системы
ТТ или TN-S (см. 1.7.3 ПУЭ) напряжением 380 В ±10%, частотой 50 Гц.
Необходимо обеспечить надёжное заземление составных частей изделия. Последовательное заземление между собой и с другими
приборами недопустимо!

8.

Заключение
Итак, подводя итоги хочу выделить несколько достоинств и недостатков этих приборов:
Достоинства:
- простота и прочность конструкции, отсутствие скользящих контактов;
- возможность подключения к источникам промышленной частоты;
- относительно большая выходная мощность (до десятков Ватт);
- значительная чувствительность.
Недостатки:
- точность работы зависит от стабильности питающего напряжения по частоте;
- возможна работа только на переменном токе.
Также эти приборы применяются на:
промышленная техника – сборочные и упаковочные линии, транспортеры, а также устройства контроля
элементов промышленной техники (флажки, зубцы шестерёнок…) и объектов производства (любые
металлические предметы).
автомобильная, а также железнодорожная техника – для контроля положения коленвала, открытия/закрытия
дверей, положения откидного кузова и т. д;
- бытовая техника – также как устройства контроля открытия/закрытия дверей, кранов, а также в составе систем
«умного дома»
Из чего можно сделать вывод, что индуктивные приборы принимает активное участие в жизнедеятельности
человека.