Capteurs micro-ondes. Schéma, description

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Capteurs. Capteurs micro-ondes. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Manuel de l'électricien

Les boutons-poussoirs relais sont remplacés par microprocesseur systèmes de contrôle automatique de processus (APCS) des plus hautes performances et fiabilité. Les capteurs sont équipés d'interfaces de communication numérique, mais cela n'entraîne pas toujours une augmentation de la fiabilité globale du système et de la fiabilité de son fonctionnement. La raison en est que les principes mêmes de fonctionnement de la plupart des types connus de capteurs imposent des restrictions sévères sur les conditions dans lesquelles ils peuvent être utilisés.

Par exemple, les dispositifs de contrôle de vitesse sans contact (capacitifs et inductifs) ainsi que les génératrices tachymétriques (UKS) sont largement utilisés pour surveiller la vitesse des mécanismes industriels. La génératrice tachymétrique UKS a une connexion mécanique avec un objet en mouvement et la zone de sensibilité des appareils sans contact ne dépasse pas quelques centimètres.

Tout cela crée non seulement des désagréments lors de l'installation des capteurs, mais complique également considérablement l'utilisation de ces appareils en raison de la poussière qui adhère aux surfaces de travail, provoquant de fausses alarmes. Les types de capteurs répertoriés ne sont pas capables de contrôler directement un objet (par exemple, une bande transporteuse) - ils sont adaptés au mouvement des rouleaux, des roues, des tambours de tension, etc. Les signaux de sortie de certains appareils sont si faibles qu'ils sont en dessous du niveau d'interférence industrielle due au fonctionnement de machines électriques puissantes.

Des difficultés similaires surviennent lors de l'utilisation de détecteurs de niveau traditionnels - capteurs de présence d'un produit en vrac. De tels dispositifs sont nécessaires pour l'arrêt rapide de l'approvisionnement en matières premières des réservoirs de production. Les fausses alarmes sont causées non seulement par le collage et la poussière, mais aussi par le contact avec le flux de produit lorsqu'il entre dans la trémie. Dans les pièces non chauffées, le fonctionnement des capteurs est influencé par la température ambiante. Les fausses alarmes provoquent des arrêts et des démarrages fréquents des équipements de traitement chargés - la principale cause de ses accidents, entraînant des blocages, des ruptures de convoyeurs, des risques d'incendie et d'explosion.

La solution de ces problèmes est devenue possible grâce au développement de types d'appareils fondamentalement nouveaux - capteurs radar pour le contrôle de la vitesse, capteurs de mouvement et de recul, dont le fonctionnement est basé sur l'interaction d'un objet contrôlé avec un signal radio d'une fréquence de environ 1010 Hz.

l'utilisation de méthodes de contrôle des micro-ondes surveiller l'état des équipements technologiques vous permet de vous débarrasser complètement des lacunes des types de capteurs traditionnels.

Les principales caractéristiques de ces appareils sont:

manque de contact mécanique et électrique avec l'objet (environnement), la distance du capteur à l'objet peut être de plusieurs mètres;
contrôle direct de l'objet (bande transporteuse, chaîne), et non de ses entraînements, tambours de tension, etc. ;
faible consommation d'énergie;
insensibilité au collage du produit due aux grandes distances de travail ;
haute immunité au bruit et directivité d'action;
réglage unique pour toute la durée de vie ;
haute fiabilité, sécurité, absence de rayonnement ionisant.

Le principe de fonctionnement du capteur est basé sur une modification de la fréquence du signal radio réfléchi par un objet en mouvement. Ce phénomène (effet Doppler) est largement utilisé dans les systèmes radar de mesure de vitesse à distance. Un objet en mouvement fait apparaître un signal électrique en sortie du module émetteur-récepteur hyperfréquence.

Étant donné que le niveau du signal dépend des propriétés de l'objet réfléchissant, des capteurs de mouvement peuvent être utilisés pour signaler un circuit ouvert (courroie), la présence d'objets ou de matériaux sur la bande transporteuse. Le ruban a une surface lisse et une faible réflectivité.

Lorsque le produit commence à passer devant le capteur installé au-dessus de la branche de travail du convoyeur, augmentant le coefficient de réflexion, l'appareil signale le mouvement, c'est-à-dire, en fait, que la bande n'est pas vide. Par la durée de l'impulsion de sortie, il est possible de juger de la taille des objets déplacés à une distance considérable, de faire une sélection, etc.

S'il est nécessaire de remplir un conteneur (du bunker au puits), vous pouvez déterminer avec précision le moment où le remplissage est terminé - le capteur abaissé à une certaine profondeur indiquera le mouvement du remplisseur jusqu'à ce qu'il soit rempli.

Des exemples spécifiques d'utilisation de capteurs de mouvement à micro-ondes dans diverses industries sont déterminés par ses spécificités, mais en général, ils sont capables de résoudre une grande variété de problèmes de fonctionnement sans problème des équipements et d'augmenter le contenu informatif des systèmes de contrôle automatisés.

Auteur : Koryakin-Chernyak S.L.

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