Bezdotykové měření vzdálenosti na bázi vířivého proudu

Senzory pro bezdotykové měření vzdálenosti jsou důležitou součástí komplexních měřicích systémů pro kontrolu rozměrů a dalších veličin, které lze na měření vzdálenosti převést, jako jsou vůle, zdvih, posuv, vzduchové mezery, kulatost apod. Uplatňují se zejména tam, kde je třeba zjišťovat rychlé, dynamické změny vzdálenosti, kde nesmí na měřený objekt působit žádné síly, kde choulostivé povrchy nedovolují žádný dotyk nebo kde je požadována dlouhá životnost senzoru. Ke klasickým metodám pro bezdotykové měření vzdálenosti patří elektromagnetické systémy pracující na bázi vířivých proudů. Princip bezdotykového měření vzdálenosti s využitím vířivých proudů je založen na "odsávání" energie z kmitavého obvodu, která je nutná k indukování vířivých proudů v elektricky vodivém, kovovém měřeném objektu. Přibližujeme-li cívku, kterou prochází vysokofrekvenční střídavý proud ke kovové desce, indukují se v této desce působením elektromagnetického pole cívky vířivé proudy. Vlastní pole indukovaných vířivých proudů působí podle Lenzova zákona proti budicímu poli cívky a tím vlastně "odsává" energii kmitavému obvodu. To způsobí následně změnu amplitudy výstupního signálu senzoru, která je lineární funkcí vzdálenosti senzoru od měřeného objektu (kovové desky). Na principu vířivých proudů pracují snímače vzdálenosti řady eddyNCDT 3300 firmy Micro-Epsilon Messtechnik, které uživateli nabízejí nové perspektivy z hlediska používání a technických parametrů. Senzory jsou zcela nově zkonstruovány s ohledem na možnost nasazení i v drsném průmyslovém prostředí. Pro použití při vývoji spalovacích motorů nebo pro testování jízdních vlastností automobilů jsou k dispozici také ve speciálním miniaturním provedení s keramickým pouzdrem pro velké tlakové zátěže. Senzory vzdálenosti řady eddyNCDT 3300 se dodávají standardně ve 13 modelech s průměrem od 2 do 140 mm, pro měřicí rozsah od 0,4 do 80 mm. Přitom vykazují max. odchylku od linearity 0,2 % z měřicího rozsahu a rozlišení kolem 0,005 % při mezní frekvenci 100 kHz. Díky speciální kompenzační metodě mají při teplotách do 150 °C vynikající teplotní stabilitu s chybou nepřekračující hodnotu 0,015 %/°C. Multifunkční řídicí jednotka upravuje výstupní signál senzoru tak, aby co nejlépe vyhovoval širokému okruhu uživatelů. Linearizací v místě měření, kterou výrazně zjednodušuje integrovaný mikroprocesor, je zajištěna optimální přesnost pro každý kovový měřený objekt a pro každé podmínky okolí. Jednotka se snadno ovládá čtyřmi tlačítky s podporou vestavěného grafického displeje LCD. Naměřené hodnoty vzdálenosti jsou na výstupu k dispozici jako napětí nebo proud (0 až 10 V, popř. 4 až 20 mA), ale také je lze zobrazit v metrických jednotkách na displeji. Velmi užitečnými doplňujícími funkcemi jsou hlídání mezních hodnot, automatické nulování, měření minimální a maximální hodnoty nebo volitelné výstupní dolnopropustné filtry. Pouzdro ze stříkaného hliníkového odlitku zajišťuje dokonalou ochranu elektronických obvodů řídicí jednotky i při použití přímo na strojích nebo ve výrobních zařízeních. Pro provoz vyžaduje řídicí jednotka jenom napájecí napětí 9 až 36 V DC, popř. ??12 V DC. Senzory vzdálenosti řady eddyNCDT 3300 mají v průmyslu mnoho zajímavých aplikací. Jejich nejmenší model s čelním průměrem 2 mm, vestavnou délkou 4 mm a průměrem kablíku jen 0,5 mm, který patří mezi nejmenší sériově vyráběné senzory na bázi vířivých proudů na světě, je ideální pro měření přímo ve spalovacím motoru.