접촉식 및 비접촉식 이동 스위치 비교

산업 자동화에서는 회로가 널리 사용됩니다. 이동(위치) 스위치 및 스위치 다양한 생산 메커니즘의 위치를 ​​제어하도록 설계되고 이러한 메커니즘의 움직임 변형을 기반으로 하는 다중 설계 전기 신호에서.

위치 스위치는 생산 메커니즘의 위치 제어 이외의 기능(예: 회전 각도, 레벨, 중량 압력 제어 등)을 수행하는 데에도 사용할 수 있습니다.

방향 스위치는 증가 원리에 따라 작동하는 개별 동작이 있는 장치입니다. 즉, 제어된 메커니즘의 위치 변경에만 반응합니다. 웨이 스위치의 출력 신호는 주어진 초기 위치에서 메커니즘 이동의 모호한 기능입니다.

도로 스위치의 종류

위치 전환의 원리에 따라 전환 방법은 다음과 같이 세분됩니다.

• 스위칭 접점 및 접촉 감지 요소로 이루어진 기계적 접점;

• 민감한 요소가 비접촉이고 스위칭 요소가 접촉인 정적 접촉(자기 기계);

• 비접촉식으로 만들어지는 정적 비접촉식, 민감한 스위칭 요소.

"스위칭-정지" 노드의 접촉 특성, 즉 구동 요소(입력 제어 신호)와 민감한 요소의 연결 특성에서 이 노드를 기계적이라고 하고 비접촉식 - 정적 노드라고 합니다. .

설계에 따라 스위치를 결합하거나 분리할 수 있습니다. 첫 번째 경우 민감 및 스위칭 요소가 하나의 하우징에 배치되고 전체적으로 구조적으로 실행됩니다. 두 번째로 민감한 요소는 스위치에서 수십에서 수백 미터 떨어진 곳에 위치할 수 있습니다.

경로 스위치의 자기장의 왜곡은 매개 변수를 변경하여 달성됩니다. 자기 회로 민감한 요소. 가변 매개변수는 활성 표면적과 에어 갭의 크기일 수 있습니다. 투자율 자기 회로.

현재 산업 자동화에서 기계식 접점 위치 스위치의 적용 분야가 좁아지고 있으며 자동 제어 시스템 구축을 위해 이러한 유형의 위치 스위치가 쓸모 없다는 문제가 제기되고 있습니다.

후자는 다음에 의해 발생합니다.

1. 여러 매개 변수의 허용 가능한 변동 한계와 관련된 요구 사항의 엄격함으로 인해 스위치 스톱 어셈블리 설계의 복잡성으로 인해 제조 및 조정에 상당한 어려움이 있습니다.

2. 불안정 요인(접촉 표면의 마모, 패스너의 느슨함, 움직이는 요소의 오정렬 등)의 영향에 대한 이 장치의 정확도 특성의 상대적으로 높은 중요도.

기계적 접촉 스위치를 기반으로 하는 메커니즘의 여러 설계 솔루션을 전혀 구현할 수 없습니다. 여기에는 모션 스위치의 허용 가능한 높은 수준의 속도와 빈도가 필요한 메커니즘이 포함됩니다.

무엇보다도 제어 시스템의 품질 특성(특히 정확도 매개변수)을 저하시키는 메커니즘의 추가 운동학적 링크로 인해 도로 스위치의 필요한 작동 속도를 줄일 수 있는 경우 허용 가능한 작동 주파수( 해상도)는 구조적 합병증에 의해 증가되지 않을 수 있습니다.

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이 경우 위치 전환의 기계적 접촉 원리가 널리 사용되는 이유는 무엇입니까? 이 질문에 대한 답은 자동 제어 시스템의 기존 구성 원리와 접촉 경로 스위치 회로의 장점이라는 두 가지 측면에서 찾아야 합니다.

접점 경로 스위치의 장점

일반적으로 다중 회로 출력으로 구현되는 기계식 접점 스위치는 다음과 같은 장점이 있습니다.

• 높은 스위칭 비율;

• 높은 특정 제어 전력(전체 치수에 포함된 전력의 비율);

• 보편성, 즉 직접 및 교류 회로를 모두 전환하는 기능;

• 넓은 범위의 포함된 전압;

• 무시할 수 있는 내부 에너지 소비(닫힌 상태에서 접점의 과도 저항의 작은 값)

• 제어 전력의 변화에 ​​대한 작동의 정확성과 안정성의 낮은 의존도.

접점 경로 스위치의 단점

이러한 장치의 기계적 접촉 원리는 종종 자동화 시스템의 신뢰성, 내구성 및 정확성에 대한 증가된 요구 사항을 충족하지 못합니다. 또한 기계식 접점 스위치는 다양한 기후 요인(특히 저온)의 영향에 매우 민감합니다.

기계식 접점 스위치는 0.3 ~ 30m/min 범위의 스위칭 정지의 최대 및 최소 이동 속도의 제한된 허용 수준을 특징으로 하며 허용 수준 이상으로 스위칭 정지 속도를 높이면 급격한 감소가 발생합니다. 스위치의 기계적 내구성.

이러한 스위치에서 레버 축에 대한 스위칭 힘의 작용 방향의 허용 편차는 매우 작고 이를 초과하면 특히 전면 당김 막대가 있는 스위치에서 기계적 손상이 발생합니다.

릴레이 출력 특성(제어 특성)을 얻기 위해 이러한 스위치의 설계에 트리거 스프링 장치가 제공됩니다. 필요한 정도의 릴레이 출력 특성은 작동 시 트리거에서 발생하는 큰 동적 스트레스로 인해 스위치 내구성이 크게 감소하는 대가로 달성됩니다.

기계식 순간 접촉 스위치에서 출력 특성의 히스테리시스 루프(스트로크 차동)의 폭은 처리 주기의 비생산적인 증가로 인해 여러 기술 프로세스에서 완전히 허용되지 않는 상당한 값에 도달합니다.

이러한 변속기의 이동 차이를 줄이는 것은 디자인의 복잡성을 높이거나 크기를 늘리는 것과 관련이 있습니다. 또한 어떤 경우에는 기계적 접촉 스위치를 작동시키기 위해 상당한 기계적 힘이 필요합니다.

근접 스위치의 장단점

위에 나열된 상황은 언급된 단점이 없는 동시에 유사한 기능을 수행할 수 있는 장치를 개발할 필요가 있습니다. 이러한 장치는 근접 스위치, 이점은 다음과 같습니다.

• 높은 신뢰성과 높은 허용 작동 빈도로 뛰어난 내구성;

• 작동 시 기계적인 노력이 필요하지 않으며, 진동, 가속 등에 대한 민감도가 낮습니다.

• 상대적으로 광범위한 외부 조건의 변화에 ​​대한 매개 변수의 민감도가 미미합니다.

• 운영 서비스 조건 개선.

근접 스위치의 낮은 수준의 피드백으로 인해 정지 스위치 구성이 크게 단순화되고 정확도 특성의 시간이 지남에 따라 높은 안정성을 유지합니다. 또한 전기 및 기계적 접촉이 없기 때문에 이러한 장치의 화재 및 폭발 안전이 보장되어 가능한 적용 범위가 크게 확장됩니다.

비접촉식 리미트 스위치의 중요한 단점 중 하나는 기계적 접촉식 리미트 스위치에서 쉽게 구현되는 많은 설계 수정을 구현하는 복잡성입니다.

근접 스위치 장치

파라메트릭 유형의 정적 비접촉식 경로 스위치의 작동 원리는 구동 요소가 해당 영역에 나타날 때 민감한 요소에 의해 생성된 자기장 또는 전기장의 왜곡을 사용하여 불균형 상태가 되는 것을 기반으로 합니다. 스위치의 전기 회로에서 발생하고 출력 장치가 트리거됩니다.

정적 근접 스위치는 단일 출력 회로로 가장 자주 만들어지며 일부 스위치에서는 작동이 출력에서 ​​신호의 출현 (직접 스위칭 효과)을 동반하고 다른 스위치에서는 사라짐 (역 스위칭 효과)에 의해 동등합니다. 기계적 접촉 경로의 폐쇄 및 개방 접점에 각각 연결됩니다.

릴레이 모드 근접 스위치 회로에 증폭 요소가 있는 경우 감지 요소의 출력 매개변수는 제어된 동작의 지속적인 기능 종속일 수 있습니다.

현재 비접촉식 이동 스위치의 수많은 설계 수정이 사용되며 감도 수준(작동 간격의 크기), 슬롯의 위치 또는 장착 평면에 대한 민감한 요소의 평면, 리드 와이어, 감지 요소의 단계 수(슬롯이 있는 설계용), 슬롯 깊이, 연결 와이어 길이, 공급 전압 수준, 환경 영향에 대한 보호 특성 등

비접촉식 모션 스위치를 사용할 가능성은 전기적 및 기계적 특성의 매개변수에 의해 결정됩니다.

전기 매개변수는 다음과 같습니다.

• 출력 신호의 특성 및 출력 회로의 수;
• 소비 및 출력 전력;
• 출력 신호의 모양; 저항 및 전압에 대한 스위칭 계수(변압기형 스위치의 경우)
• 타이밍 특성(트리거 및 해제 시간) 및 발사 주파수(해상도)
• 공급 전압의 수준과 모양, 편차의 허용 한계.

기계적 성능 매개변수는 다음과 같습니다.

• 감도(작동 간격의 크기),
• 치수 및 연결 치수;
• 정확도 특성(주요 및 추가 오류) 및 스트로크 차이;
• 설치 특성(스위칭 브레이크의 유형 및 설치 방법, 피드백 수준, 스위치 장착 및 설치 방법)
• 소음 방지 수준.

근접 스위치 장치 및 스위치에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하십시오. 메커니즘 위치를 위한 비접촉식 센서

Ivenski Yu.N.산업 자동화 분야의 비접촉식 이동 스위치