Федотов А.В. Теория и расчет индуктивных датчиков перемещений для систем автоматического контроля

Федотов А.В. Теория и расчет индуктивных датчиков перемещений для систем автоматического контроля

Введение

В машиностроении и металлообработке основными средствами комплексной механизации и автоматизации производственных процессов являются: автоматическое технологическое оборудование, станки с электронными системами управления (ЧПУ), автоматические линии, обрабатывающие центры, автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), промышленные роботы, гибкие производственные модули (ГПМ), автоматизированные технологические комплексы (АТК) и гибкие производственные системы (ГПС). Степень совершенства этих средств автоматизации во многом определяется совершенством примененной системы управления, причем последние на современном уровне реализуются с использованием микропроцессоров, программируемых контроллеров и микроЭВМ. Система управления будет совершенной в том случае, когда она замкнута. Последнее обстоятельство предполагает введение в систему обратных связей, что возможно при наличии в системе контрольно-измерительных устройств и датчиков. Причем от совершенства последних в значительной мере зависит совершенство и возможности всей системы управления.

При современном состоянии производства станки могут обеспечить обработку линейных размеров деталей с относительной погрешностью до 10^-6. Однако в области автоматизации измерений в процессе обработки и непрерывного управления процессом еще имеются проблемы, связанные с разработкой датчиков и измерительных устройств, обеспечивающих столь высокие точности.

Датчики и измерительные устройства должны быть высокопроизводительны, обеспечивать дальнейшее повышение точности измерений, иметь возможность работы в автоматическом режиме с управлением технологическим оборудованием, обладать встроенными возможностями обработки измерительной информации ("интеллектуальные" измерительные устройства), обеспечивать совместную работу с вычислительными устройствами и ЭВМ в автоматизированных системах контроля и управления.

Производственные затраты на измерительную технику неизбежно растут и на передовых промышленных зарубежных предприятиях составляют до 15-20% от общей стоимости технологического оборудования. Эта доля имеет тенденцию дальнейшему росту.

При механической обработке изделий в машиностроении и металлообрабатывающей промышленности, в основном, приходится управлять перемещениями различных исполнительных органов или размерами обрабатываемых деталей. Так удельный вес линейно-угловых измерений в общем объеме производственных измерений в отечественном машиностроении составляет 90-95%, при производстве электронной аппаратуры – до 50-60%. В зарубежной производственной практике на долю линейных измерений приходится до 80-90% задач контроля качества. Таким образом, измерительные устройства и датчики для линейных и угловых перемещений являются важной составляющей автоматизированных систем управления технологическим оборудованием и процессами в машиностроении и металлообработке.

...