Что охватывает эта категория
Датчик - это компонент, а прибор - готовое изделие. В этой категории лежат чистый чувствительный элемент и преобразователь, выдающий сырой сигнал: для тех, кто остальную часть измерения собирает сам - панель управления оборудованием, систему управления машиной, испытательный стенд или сборку собственной конструкции.
Именно это различие и есть причина, по которой категория вынесена отдельно от страниц измерения. Элемент давления, собранный вместе с дисплеем, корпусом и стандартным процессным присоединением, относится к измерению давления, а тот же элемент на гибком выводе - сюда. Ясная граница делает каталог удобным для навигации и не даёт двум страницам конкурировать за один и тот же запрос.
Поскольку покупателем чаще всего выступает инженер, встраивающий датчик в другое изделие, решающими оказываются механические и электрические параметры, а не показатели индикации: резьба или ход, материал корпуса, тип разъёма, напряжение питания и интерфейс, который ожидает контроллер. Датчик, который идеально измеряет, но не проходит по габариту, - не кандидат.
Типы изделий в промышленные датчики
| Тип изделия | Принцип преобразования | Обычно применяется для |
| Датчик давления | Тензометрический или пьезорезистивный мост, деформируемый подводимым давлением; выход некомпенсированный или частично компенсированный | Сборки и панели оборудования, где сигнал обрабатывается в другом месте, поэтому покупают сырой элемент, а не готовый передатчик |
| Датчик температуры | Изменение сопротивления платинового элемента либо термоэлектрическое напряжение на спае | Встраивание в зонд, в корпус подшипника или в манифольд, где сам элемент и его допуск важнее, чем дисплей |
| Датчик приближения | Изменение колебательного поля, ёмкости или принятого света, вызванное приближающейся целью | Контроль конечного положения, счёт и наличие объекта там, где контакт изнашивал бы механизм |
| Фотоэлектрический датчик | Прерываемый или отражённый луч - в сквозной схеме, с отражателем или на диффузное отражение | Наличие детали, контроль кромки и этикетки и любая задача, где цель мала, быстро движется или не является металлической |
| Датчик положения | Потенциометрический, индуктивный, магнитный или энкодерный принцип вдоль хода | Обратная связь по цилиндру, демпферу или приводу, где выбор задают ход и требуемая разрешающая способность |
| Датчик усилия и тензометрическая ячейка | Тензорезисторы, наклеенные на корпус, который деформируется под нагрузкой | Взвешивание, натяжение, работа с полотном и усилие пресса, где нагрузка должна войти в корпус по заданной оси |
| Датчик тока | Элемент Холла в поле вокруг проводника либо трансформатор тока, надетый на него | Индикация нагрузки электродвигателя, контроль тока и измерения при модернизации, где цепь нельзя разрывать |
| Датчик вибрации | Выход ускорения или скорости, получаемый от инерционной массы | Мониторинг вращающегося оборудования, где положение монтажа и частотный диапазон важны не меньше самого чувствительного элемента |
Датчики расхода, уровня, влажности, крутящего момента, перемещения, частоты вращения и напряжения перечислены в этой категории вместе с газовыми датчиками; таблица выше охватывает семейства, на которые приходится большинство запросов.
Как выбрать датчик
Правильный прибор для задачи редко бывает единственный, но всегда есть обосновуемый короткий список и набор ответов, который отбрасывает остальное. Вот вопросы, которые это решают.
- Является ли задача именно компонентом. Если сигнал обрабатывается в другом месте или элемент входит в сборку вашей собственной конструкции, он относится сюда, - и один этот ответ меняет всю спецификацию.
- Электрический интерфейс, который ожидает контроллер: милливольты, напряжение, токовая петля или ключевой выход, а также двух-, трёх- или четырёхпроводная схема.
- Напряжение питания в месте монтажа: оно допускает или отсекает целые семейства раньше любых вопросов о характеристиках.
- Механическая посадка: резьба или фланец, длина корпуса, ход или дистанция срабатывания, способ уплотнения и место, которое действительно есть вокруг узла.
- Подключение и кабель: тип разъёма, длина кабеля и проходит ли трасса рядом с приводами или коммутационным оборудованием, где потребуется экранирование.
- Условия: степень защиты, температура окружающей среды и измеряемой среды, вибрация, соседство со сварочным током и мойка.
- Свойства цели или среды: материал, цвет и поверхность - для оптических устройств, проводимость - для ёмкостных, ход - для датчиков положения; именно они определяют, какие принципы вообще доступны.
- Воспроизводимость и стабильность по температуре - для компонента это обычно полезнее, чем численное значение погрешности, заявленное при одном условии.
- Подтверждение соответствия: взрывозащита, рейтинг функциональной безопасности или отраслевая квалификация - если этого требует задача или конечный заказчик.
Подбор по порядку
- Сначала решите, покупаете вы компонент или прибор. В этой категории принадлежит только компонент, и весь остальной путь зависит от этого ответа.
- Укажите физическую величину и габарит, в который она должна уместиться, включая резьбу, дистанцию срабатывания или ход.
- Зафиксируйте электрический интерфейс и питание, потому что при покупке компонента контроллер ограничивает выбор датчика, а не наоборот.
- Определите условия: степень защиты, температуру окружающей среды, вибрацию, мойку и классификацию зоны.
- Выберите принцип преобразования по цели или по среде, а не по привычке, пользуясь сравнением выше.
- Подтвердите подключение: разъём или выводы проводами, длина кабеля и нужен ли экран по трассе.
- Решите, какая обработка сигнала - усиление, линеаризация, температурная компенсация - ожидается внутри датчика, а какая в вашей собственной электронике.
- Определите документы, которые должны идти вместе с изделиями: габаритный чертёж, сертификат материала или перечень утверждённых комплектующих.
Сравнение технологий
| Технология | Для чего подходит лучше всего | Ограничения | Типичное применение |
| Тензометрический мост | Давление и усилие, когда нужен стабильный и хорошо изученный выход, а сигнал можно усилить на месте | Требует усиления и температурной компенсации, а нулевая точка смещается от напряжений при монтаже, если их не снять | Измерение давления и нагрузки |
| Пьезорезистивный элемент | Компактное измерение давления в серийных сборках | Чувствителен к температуре, а среду нужно изолировать мембраной или заполненной системой | Измерение давления |
| Индуктивное обнаружение | Металлические цели в загрязнённых, влажных или сильно вибрирующих средах при высокой частоте переключения | Работает только с металлами, а пригодная дистанция зависит от материала и размера цели | Определение положения и конечного положения хода |
| Ёмкостное обнаружение | Неметаллические цели и обнаружение уровня через стенку | На него влияют влажность, накопление отложений и диэлектрическая проницаемость того, что находится перед ним | Наличие объекта и уровень |
| Фотоэлектрическое обнаружение | Малые, быстро движущиеся или неметаллические цели и точное определение кромки | Нужен чистый оптический путь; пыль, туман и отражающие поверхности мешают, а линзу приходится чистить | Наличие детали и счёт |
| Дифференциально-трансформаторный, магнитный и энкодерный принцип | Непрерывное положение на заданном ходе с известной разрешающей способностью | Результат определяют механическая связь и соосность, а диапазон хода конечен, а не открыт | Обратная связь по положению |
Параметры, которые нужно уточнить перед заказом
После выбора технологии остаётся перечень величин, которые может дать только конкретная установка. Вот те, что меняют модель, цену или срок поставки:
- Количество и характер потребности: отдельный образец, опытная партия или серийный график с повторяющимися заказами.
- Какая физическая величина должна измеряться и в каком диапазоне её нужно разрешать.
- Механический интерфейс: резьба, фланец, ход, дистанция срабатывания или чертёж, в который должен вписаться датчик.
- Электрический интерфейс: форма выхода, напряжение питания, схема подключения и тип разъёма или кабеля.
- Требуемая длина кабеля и нужно ли экранирование трассы или определённая оболочка провода.
- Материал корпуса и смачиваемых частей, если датчик касается процесса, вместе с указанием среды контакта.
- Условия: температура окружающей среды, степень защиты, вибрация, мойка и классификация зоны.
- Требуемые погрешность, воспроизводимость или стабильность - с указанием условия, при котором они заявлены.
- Стандарт, которому должен соответствовать компонент, включая размерную или материальную спецификацию из чертежа.
- Документация: габаритный чертёж, сертификат материала, протокол калибровки или декларация о соответствии.
Значения берутся из документов, а не из допущений
Спецификации различаются по моделям и применениям, поэтому характеристик на этой странице нет. Если параметр на конкретную модель не задокументирован, страница изделия так и говорит, а не подставляет правдоподобное число. Пришлите перечисленные выше величины - и мы вернём те, которые реально держит выбранная модель.
Где применяются эти приборы