Датчики

Датчики в системах автоматизации и управления — это первичные преобразователи физических, химических и механических величин в электрические сигналы, пригодные для обработки контроллером. Датчик является «органом чувств» автоматической системы — без него ПЛК не имеет информации о состоянии объекта управления.

По принципу действия датчики разделяют на индуктивные (обнаружение металлических объектов на расстоянии 1–80 мм), ёмкостные (металлы и неметаллы, дерево, жидкости через стенки), фотоэлектрические (до 20–30 м при прямом луче, 300 мм при рефлексе), ультразвуковые (0,02–10 м, измерение расстояния), температурные (термопары, RTD), давления (пьезорезистивные, ёмкостные мембраны) и расходомеры. Точность и повторяемость — ключевые параметры: датчик давления класса 0,1% имеет погрешность 10 мбар при диапазоне 10 бар; класса 0,5% — 50 мбар.

Интерфейс датчика с контроллером: токовый выход 4–20 мА — стандарт для аналоговых датчиков (4 мА = нижний предел, 20 мА = верхний, отсутствие тока = обрыв цепи — диагностируемая неисправность); напряжение 0–10 В — распространён в промышленности, но чувствителен к помехам на длинных линиях; цифровые интерфейсы IO-Link, HART, Profibus, Profinet — для точных данных, самодиагностики и параметрирования по одной линии. Выбор между аналоговым и цифровым интерфейсом определяется длиной линии (аналог деградирует на > 100 м), требованиями к точности и возможностью диагностики состояния датчика.