Induktiver Näherungssensor

Einleitung

Näherungssensoren werden in industriellen Umgebungen verwendet, um die Anwesenheit von Objekten zu erkennen. Es gibt zwei Haupttypen von Objekten; metallisch und nichtmetallisch. Induktive Näherungssensoren wurden speziell entwickelt, um metallische Objekte zu erkennen.

In diesem Beitrag werfen wir einen tieferen Blick auf induktive Näherungssensoren und ihre Anwendungen.

Was ist ein induktiver Näherungssensor?

Induktive Sensoren gehören zur Familie der Näherungssensoren. Sie verwenden das Prinzip der Elektromagnetische Induktion um Objekte zu erkennen und zu vermessen. Auf dem Markt sind sowohl digitale als auch analoge Ausgangssensoren erhältlich.

Induktive Näherungssensoren sind berührungslose Sensoren. Sie können Objekte ohne physischen Kontakt erkennen. Sie finden ihre Anwendung bei der Erkennung von metallischen Objekten in industriellen Automatisierungsumgebungen. Dazu gehören Gegenstände aus Eisen, Kupfer und Aluminium.

Reichweite von induktiven Näherungssensoren ist abhängig von der Materialart. Induktive Näherungssensoren funktionieren am besten mit eisenhaltigem Metall (Eisenobjekte), aber wir können sie auch verwenden, um andere metallische Objekte zu erkennen.

Funktionsprinzip des induktiven Näherungssensors

Induktive Näherungssensoren nutzen das Prinzip der elektromagnetischen Induktion, um die Anwesenheit/Abwesenheit von metallischen Objekten zu erkennen. Diese Sensoren sehen von der Größe her kapazitiven Näherungssensoren sehr ähnlich. Unten gezeigt ist die ALJ8A3-1-Z/N1 induktiver Näherungsschalter von OMCH.co

Versuchen wir, das Funktionsprinzip von induktiven Näherungssensoren zu verstehen, indem wir mit der Erkennungsmethode beginnen. Elektromagnetische Induktion und Wirbelströme.

Prinzip der elektromagnetischen Induktion

Wenn ein Gleichstrom an einen Leiter (dh einen Draht) angelegt wird, erzeugt er ein Magnetfeld um den Leiter. Dies wird als "statisches Magnetfeld" bezeichnet, da es durch einen Gleichstrom erzeugt wird.

Wenn die Stromquelle eine Wechselspannung ist, beginnt das erzeugte Magnetfeld hin und her zu „schwingen“.

Wird ein metallischer Gegenstand wie ein Stück Draht in dieses Magnetfeld gelegt, erzeugt dieses oszillierende Magnetfeld im Inneren dieses zweiten Leiters einen elektrischen Strom. Dieses Prinzip ist als „elektromagnetische Induktion“ bekannt. Dieses Prinzip findet sich auch bei elektrischen Transformatoren wieder.

Das gleiche Phänomen kann auch beobachtet werden, wenn das Magnetfeld statisch ist und sich der Leiter durch das Magnetfeld bewegt.

Wirbelströme

Wenn ein metallischer Gegenstand in ein elektromagnetisches Feld eintritt, erzeugt das Feld nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion einen elektrischen Strom im Leiter. Manchmal wird dieser Effekt unerwünscht. Wirbelströme sind die Art von induzierten Strömen, die im metallischen Objekt zu zirkulieren/schleifen beginnen.

Wirbelströme verlassen das Objekt nicht als elektrischer Stromfluss. Wirbelströme stören auch das vorhandene Magnetfeld. Dieses Phänomen machen sich induktive Näherungssensoren zur Erkennung von Objekten zunutze.

Wie erkennt ein induktiver Näherungssensor metallische Objekte?

Induktive Näherungssensoren nutzen das gleiche Prinzip der Wirbelströme, um metallische Objekte zu erkennen. Sie messen die Veränderung der im Objekt induzierten Wirbelströme und geben ein entsprechendes Signal aus.

Die Messung von Wirbelströmen in einem nahegelegenen Objekt ist jedoch eine komplizierte Aufgabe. Daher verfügen induktive Näherungssensoren auch über eine komplizierte Schaltung, um die Signale zu verarbeiten und eine anständige Ausgabe zu liefern.

Bei Aktivierung erzeugt der Sensor an der aktiven Fläche ein oszillierendes Magnetfeld. Dieses Magnetfeld wird mit einem erzeugt LC-Oszillator, die aus einem Kondensator und einer Spule besteht.

Eine spezielle Schaltung hält die Schwingfrequenz konstant. Bei AC-Sensoren beträgt diese Frequenz etwa 10 bis 20 Hz, während DC-Sensoren im Bereich von 500 Hz bis 5 kHz arbeiten.

Wenn ein metallischer Gegenstand in das erzeugte Magnetfeld eintritt, wird das Feld induziert ein elektrischer Strom im Inneren des Objekts. Dadurch zirkulieren auch Wirbelströme im Inneren des Objekts.

Wie bereits erwähnt, stören die Wirbelströme das vom Sensor erzeugte Magnetfeld.

Diese Störung dämpft die Eigenschwingung im Schwingkreis. Dies wird auch als 'magnetische Dämpfung'. Magnetische Dämpfung erhöht die Belastung der Schwingung. Es reduziert wiederum die Amplitude des oszillierenden Signals.

Eine separate Komparatorschaltung überwacht dieses oszillierende Signal. Immer wenn die Amplitude des Signals einen bestimmten Schwellenwert unter- oder überschreitet, aktiviert die Schaltung den Ausgang. Bei einem digitalen Sensor ist dies ein logisches HIGH- oder LOW-Ausgangssignal. Bei einem analogen Sensor ist das Ausgangssignal ein Strom- oder Spannungssignal.

Bauen Sie eine induktive Näherungssensorschaltung auf

Es gibt fertige Sensoren von verschiedenen Herstellern zu kaufen. Wir können sie in jeder industriellen Automatisierungsanwendung einsetzen, bei der eine Metalldetektion erforderlich ist. Ähnlich wie andere Sensortypen gibt es auch induktive Näherungssensoren in verschiedenen Ausgangstypen: PNP und NPN.

Es stehen auch induktive 2-Draht-Näherungssensoren zur Verfügung.

Induktive Näherungssensorschaltung mit einem Industriesensor

Schauen wir uns ein Beispiel an, bei dem ein Summer aktiviert wird, wenn der Sensor ein metallisches Objekt erkennt. Für dieses Beispiel wird ein induktiver Näherungssensor vom PNP-Typ verwendet.

Nach der typischen Verdrahtungsbezeichnung ist der braune Draht des Sensors sein positiver Stromversorgungsanschluss. Die Versorgungsspannung kann von 6V bis 36VDV variieren. Das blaue Kabel ist mit Masse verbunden.

Der Ausgang des Sensors (schwarzer Draht) ist mit der Basis eines Allzweck-NPN-Transistors verbunden. Da es sich um einen PNP-Sensor handelt, beträgt der Ausgang etwa 0 V, wenn kein Objekt erkannt wird. Wenn ein Objekt erkannt wird, gibt der Ausgangspin eine Spannung nahe der Versorgungsspannung aus, die an das braune Kabel des Sensors gegeben wird.

Induktive Sensoren können nur einen geringeren Strom ausgeben. Daher kann der Sensor beschädigt werden, wenn der Ausgang direkt an einen Summer angeschlossen wird. Die Verwendung eines Transistors als Schalter ermöglicht es dem Sensor, ein Spannungssignal auszugeben und eine hohe Stromlast wie den Summer zu steuern.

Wenn der Stromkreis eingeschaltet ist und sich kein metallischer Gegenstand davor befindet, gibt der induktive PNP-Näherungssensor eine LOW-Spannung (nahe 0 V) ​​aus. Dadurch wird der Transistor in Sperrrichtung vorgespannt, was bedeutet, dass kein Strom durch den Summer fließt. An diesem Punkt wird der Summer ausgeschaltet.

Kommt ein metallisches Objekt in den Erfassungsbereich des Sensors, gibt dieser ein logisches HIGH-Signal aus. Dieses Signal schaltet den NPN-Transistor ein. Da der Transistor als Schalter arbeitet, schaltet er jetzt den Summer ein.

Eine kundenspezifische induktive Näherungssensorschaltung

Obwohl induktive Näherungssensoren im Handel erhältlich sind, kann es vorkommen, dass Sie einen Näherungssensor in eine Leiterplatte einbauen müssen. Dies kann auf Platzbeschränkungen und die Nichtverfügbarkeit eines Sensors geeigneter Größe zurückzuführen sein.

Das TCA505 Der induktive Näherungssensor-Schalter-IC von Infineon Technologies ist ein Spezial-IC für solche Anwendungen. Er verfügt über alle integrierten Signalverarbeitungsstufen und erfordert nur wenige externe Komponenten, um einen eigenständigen induktiven Näherungsschalter zu erstellen.

Elektroniklabor.com hat eine Beispielanwendung des TCA505. Die hier gezeigte Schaltung kann Metallobjekte innerhalb von 5-10 mm Entfernung von der Leiterplatte erkennen. Der LC-Schwingkreis dieser Schaltung basiert auf einem offener Halbtopf Ferritkern.

Diese Schaltung kann von 12 V bis 42 V betrieben werden und verfügt über zwei Anzeige-LEDs, D1 und D2. D2 bleibt eingeschaltet, wenn kein Objekt vorhanden ist, während D1 ausgeschaltet bleibt. Wenn ein Objekt vorhanden ist, leuchtet D1 und D2 erlischt. Die Empfindlichkeit/Erfassungsentfernung der Schaltung kann mit dem Potentiometer PR1 gesteuert werden.

Das unten gezeigte Bild ist die endgültige Platine, die von entworfen wurde Elektroniklabor.com.

Interne Schaltkreise eines induktiven Näherungssensors

Nachdem wir nun wissen, wie ein induktiver Näherungssensor funktioniert, schauen wir uns genauer an, was ihn „ticken“ lässt.

Wie wir heute wissen, hat ein induktiver Näherungssensor eine komplexe Schaltung im Inneren seines Gehäuses. Die Schaltung hat 4 Hauptfunktionsblöcke. Nämlich,

• Oszillatorstufe
• Demodulatorstufe
• Triggerphase
• Ausgangsstufe

Lassen Sie uns das Funktionsblockdiagramm des induktiven Näherungssensors von der Erfassung bis zur Ausgabe diskutieren.

Oszillatorstufe

Die Oszillatorstufe besteht aus dem Sensorkopf, der ein LC-Tankkreis. Dieser Teil besteht aus einem Kondensator und einem Induktor, der die Sensorspule ist, die das Magnetfeld erzeugt. Der Operationsverstärker hilft, die Schwingung aufrechtzuerhalten und die Frequenz konstant zu halten. Der Signalausgang von der Oszillatorstufe ähnelt einer Sinuswelle.

Demodulatorstufe

Der Ausgang der Oszillatorstufe ist mit der Demodulatorstufe verbunden. Diese Stufe nimmt die erzeugte Sinuswelle auf und richtet sie mit einem Halbbrückengleichrichter gleich. Der Kondensator C2 glättet die Spannung weiter. Die Demodulatorstufe speist dann ihr Ausgangssignal in die Triggerstufe.

Triggerphase

Die Triggerstufe besteht aus einem speziellen IC-Typ namens 'Schmitt-Trigger'. Schmitt-Trigger haben eine besondere Eigenschaft, die „Hysterese“ genannt wird. Beispielsweise kann ein Schmitt-Trigger seinen Ausgang auf HIGH setzen, wenn die Eingangsspannung über 2.5 V liegt. Er setzt seinen Ausgang aber erst wieder auf LOW zurück, wenn die Eingangsspannung unter 2.0V fällt.

Ausgangsstufe

Die Endstufe ist die Endstufe, die den Signalausgang des Sensors steuert. Dieser besteht hauptsächlich aus einem Transistor. Der Typ dieses Transistors definiert den Sensorausgangstyp.

Wenn der Transistor vom NPN-Typ ist, wird der Sensor „NPN-Näherungssensor“ genannt. Dieser spezielle Sensor ist ein Sensor vom PNP-Typ, der einen PNP-Transistor in seiner Ausgangsstufe hat.

Der Ausgang ist durch einen RTD (Resistance Temperature Detector) geschützt, der die Endstufe schützt, wenn das braune Kabel mit 0 V kurzgeschlossen wird. Diode D2 bietet Verpolungsschutz, während R5 als Pull-Down-Widerstand für den Ausgang fungiert. D1 Zener-Diode schützt den Sensor vor Überspannung.

Induktive Näherungssensoren vs. kapazitive Näherungssensoren

Induktive und kapazitive Sensoren sind zwei der beliebtesten Technologien unter den Näherungssensoren.

Induktive Näherungssensoren nutzen das Prinzip des Elektromagnetismus und der Wirbelströme, um metallische Objekte zu erkennen. Nähert sich ein metallischer Gegenstand dem Sensor, wird die Schwingungsamplitude im Sensorkreis gedämpft. Der Anstieg oder Abfall der Amplitude bestimmt den Ausgangszustand des Sensors.

Sie können jedoch keine dielektrischen Materialien wie Kunststoff, Holz oder Maserung erkennen. Dies ist manchmal von Vorteil, da wir induktive Sensoren verwenden können, um metallische Gegenstände in einer Papier- oder Plastiktüte zu erkennen. Meist werden induktive Sensoren in Maschinen eingesetzt, um die Position von beweglichen Teilen zu erfassen.

Kapazitive Näherungssensoren nutzen das Prinzip der Kapazität zur Erkennung von Objekten. Das Platzieren eines Objekts vor der aktiven Fläche bewirkt, dass eine Schwingung innerhalb des Sensorkreises beginnt. Dies wird von einer weiteren Teilschaltung überwacht, die den Ausgang steuert.

Diese Sensoren können sowohl metallische Objekte wie Eisen, Aluminium als auch nichtmetallische Objekte wie Wasser, Papier, Glas und sogar Pulver erkennen. Kapazitive Sensoren werden verwendet, um Flüssigkeitsstände zu überwachen, den Füll-/Leerzustand von Behältern wie Flaschen usw.

Induktive Sensoren haben einen relativ geringeren Erfassungsbereich (sowohl Abstand als auch Sichtfeld) als kapazitive Sensoren. Die Reichweite beider Sensoren hängt von der Materialgröße, -form und -zusammensetzung ab.

Verwendung von induktiven Näherungssensoren mit Arduino

Manchmal kann es bei einem DIY-Projekt erforderlich sein, Metallobjekte zu erkennen. Schauen wir uns an, wie man einen induktiven Näherungssensor mit einem Arduino verwendet und wie man die Messwerte daraus erhält. Markus Tutor habe dazu ein sehr informatives Video auf seinem Kanal.

Der in diesem Tutorial verwendete Sensor ist der LJ12A3-4-Z/B Induktiver NPN-Näherungssensor. Dieser Sensor kann mit 6-36VDC Stromversorgung arbeiten. Es hat einen Erfassungsbereich von 4 mm und kann Eisen-/Stahllegierungen erkennen.

Das braune Kabel des Sensors ist an eine 6-36V-Stromversorgung angeschlossen und das blaue Kabel ist an 0V (Masse) angeschlossen. Der Pin 1 des Optokopplers PC817 ist mit derselben 6-36VDC-Versorgung verbunden. Der Signalausgang des Sensors ist über einen 817k-Widerstand mit Pin 2 des PC1 verbunden. Dieser Widerstand begrenzt den Stromfluss durch den Optokoppler.

Auf der Ausgangsseite des Optokopplers ist Pin 4 zur Strombegrenzung über einen 5k-Widerstand mit 10V verbunden. Pin 3 ist mit Masse verbunden. Die beiden Gründe können miteinander verbunden oder getrennt bleiben. Pin 4 ist auch mit Pin 13 von Arduino verbunden. Dies kann ein beliebiger digitaler / analoger Pin des Arduino sein.

Funktionalität der Schaltung

Wenn der Stromkreis eingeschaltet ist und kein Objekt vorhanden ist, gibt der NPN-Sensor ein logisches HIGH-Signal aus. Dies bedeutet, dass der Optokoppler PC817 nicht funktioniert.

Zu diesem Zeitpunkt ist der Transistor im Optokoppler nicht aktiviert. Daher liegt die Spannung an Pin 4 nahe bei 5 V. Der Arduino sieht dies als einen logischen HIGH-Eingang.

Wenn ein metallischer Gegenstand vor dem Sensor platziert wird, wird der Sensorausgang mit 0V verbunden. Dadurch fließt der Strom durch die LED (Pin 1 zu Pin 2 des Optokopplers) und schaltet den Optokoppler ein.

Bei Aktivierung beginnt der Transistor, Strom von Pin 4 zu Pin 3 zu leiten. An diesem Punkt hat Pin 4 des Optokopplers eine Spannung nahe 0 V. Der Arduino sieht dies als einen logischen LOW-Eingang.

Arduino-Code-Erklärung

int limitSwitch = 13;
int state = LOW;
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(limitSwitch,INPUT);
}

void loop() {
int val = digitalRead(limitSwitch);
if( val != state ){
state = val;
Serial.print("Sensor value = ");
if( state == 0 )
Serial.println( "(0) Target Hit!" );
else
Serial.println( "(1) None");
}
}

Der Code beginnt mit der Pindefinition und dem Setzen von Pin 13 als Eingang. Innerhalb der Schleifenfunktion überprüft das Arduino kontinuierlich den Zustand des Pins 13. Immer wenn der Eingang von Pin 13 von HIGH auf LOW oder von LOW auf HIGH übergeht, wird die 'if'-Bedingung ausgewertet.

Wenn der Pin-Status LOW ist (was bedeutet, dass ein Objekt vorhanden ist), wird „(0) Target Hit!“ ausgegeben. auf den seriellen Monitor. Wenn der Pin HIGH ist, druckt der Arduino „(1) None“ auf den seriellen Monitor.

Diese Schaltung kann leicht geändert werden, um mit einem PNP-Sensor zu arbeiten, indem Sie das schwarze Kabel eines PNP-Sensors an Pin 1 des Optokopplers anschließen und Pin 2 über den 1k-Widerstand mit Masse verbinden.

Induktiver Näherungssensor Preis

Der Preis von induktiven Näherungssensoren hängt in erster Linie von ihrer Größe, dem Erfassungsbereich und der Ausgangsart ab. Ein typischer Sensor mit einer Betriebsspannung von 10-30 V und einem Erfassungsbereich von 8 mm kann Sie zwischen 30 und 100 USD kosten.

Sensoren mit bereits angeschlossenen Kabeln kosten tendenziell mehr, da sie abgedichtet und widerstandsfähiger gegen Staub und Wasser sind.

Induktive Wechselstrom-Näherungssensoren mit SPST-Kontakten kosten etwa 80 US-Dollar und haben normalerweise eine Eindringschutz (IP) Bewertung von 67 oder höher.

Symbol für induktiven Näherungssensor

Das Symbol für einen induktiven Näherungssensor ist wie folgt, definiert durch die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC). Es besteht aus 4 Hauptsymbolen, die die Art des Sensors kennzeichnen.

Bei allen induktiven Näherungssensoren sind die Symbole oben links und unten identisch. Je nach Ausgangstyp (PNP/NPN/SPST) kann sich das Symbol oben rechts ändern.

Das Symbol unten rechts zeigt den normalerweise offenen (NO) oder normalerweise geschlossenen (NC) Zustand des Sensors an. Dies zeigt an, ob das Ausgangssignal HIGH oder LOW ist, wenn ein Objekt fehlt.

Engineershub.co erklärt alle Verdrahtungskombinationen (2-Draht und 3-Draht) für induktive Näherungssensoren und liefert Illustrationen zu den beiden Symbolen.

Wo werden induktive Näherungssensoren verwendet?

Induktive Näherungssensoren finden die meisten Anwendungen in industriellen Umgebungen und schweren Maschinen. Eine der beliebtesten sind Anwendungen zur Positionserfassung, bei denen die Sensoren verwendet werden, um die Bewegung von Maschinen wie Gabelstaplern und hydraulischen Aktuatoren zu erkennen.

Eine weitere Anwendung für induktive Sensoren ist die berührungslose Raddrehzahlerfassung. Ein Rad mit Schlitzen/Zähnen wird verwendet, um die Anzahl der Impulse zu zählen, die der Sensor pro Sekunde liest, um die Drehzahl des Rades zu bestimmen. Dies ist eine häufige Anwendung in Kraftfahrzeugen und Förderbändern.

Reichweite des induktiven Näherungssensors

Im Gegensatz zu kapazitiven Näherungssensoren haben induktive Näherungssensoren einen geringeren Erfassungsbereich.

Sie können jedoch Objekte in einem Bereich von 1 mm bis 60 mm erkennen. Sondersensoren können auch mit einem erhöhten Schaltabstand ausgelegt werden.

In diesem Diagramm können wir einige der Parameter identifizieren, die verwendet werden, um die Eigenschaften des Sensors zu definieren. Sn ist der Nennschaltabstand. Dies ist der Abstand, für den der Sensor ausgelegt ist. Dieser Bereich berücksichtigt keine Variationen.

Sr ist der tatsächliche Schaltabstand. Dieser Abstand ist bei Nennspannung und Nennumgebungstemperatur definiert. Su ist der nutzbare Schaltabstand. Su definiert den Bereich, in dem er zwischen 90 % und 110 % des realen Schaltabstands liegt.

Der wichtigste Parameter ist Sa, die zugesicherte Reichweite. Dieser liegt zwischen 0 % und 81 % des Nennschaltabstands, und der Sensor erkennt garantiert jedes erkennbare Objekt in diesem Bereich.

Woraus bestehen induktive Sensoren?

Die aktive Fläche eines induktiven Sensors kann aus Keramik oder Polyetheretherketon (PEEK) bestehen. Dies ist anwendungsabhängig.

Das Gehäuse des Sensors basiert auf verschiedenen Materialien. Es kann Edelstahl, PPS, PBTB, vernickeltes oder teflonbeschichtetes Messing sein.

Für Anwendungen, bei denen es auf Hygiene ankommt, wie zum Beispiel in der Lebensmittelverarbeitung, entspricht Edelstahl den Normen. PPS wird verwendet, um Gehäuse herzustellen, in denen der Sensor hohen Temperaturen ausgesetzt ist. Um Abrieb und extremer Hitze und Kälte zu widerstehen, wird PBTB verwendet.

So verdrahten Sie einen induktiven Näherungssensor

Es stehen hauptsächlich 3 Arten von Verdrahtungsschemata zur Verfügung. 4-Draht-Sensoren sind nicht weit verbreitet, während 2- und 3-Draht-Sensoren am beliebtesten sind.

So werden Sensoren nach Versorgungsspannung und Ausgangstyp klassifiziert:

• AC- oder DC-Versorgung
  • Bestimmt, ob die Sensoren mit 220V AC oder 24V DC Stromversorgung arbeiten
• Ausgabetyp
  • Transistorausgang (3-Leiter)
    • Transistorausgangssensoren können entweder NPN oder PNP sein. Für beide Typen gibt es hier die Ausgangsoptionen NO (Normally Open) und NC (Normally Closed). Einige Sensoren können sogar beides unterstützen. (Schließer+Öffner).
  • Relaisausgang (2-Draht oder 3-Draht)

AC-2-Draht- und 3-Draht-Sensoren sind immer mit Relaisausgang ausgestattet. DC-Sensoren können entweder vom Relais- oder Transistorausgangstyp sein. Relaisausgangssensoren haben auch die Optionen NO, NC und NO+NC.

Hier ist OMCH.coDas Angebot an kapazitiven Näherungssensoren und die damit verbundenen Verdrahtungsoptionen:

Im Folgenden finden Sie die Anschlusspläne, die verwendet werden, um Näherungssensoren an Automatisierungssysteme zu verdrahten.

Welche Art von Material erkennt ein induktiver Näherungssensor?

Induktive Näherungssensoren können nur das Vorhandensein von metallischen Zielen erkennen. Sie können nichtmetallische Gegenstände wie Keramik, Kunststoff, Holz, Papier und Flüssigkeiten nicht erkennen.

Sie können jedoch nichtmetallische Objekte „durchschauen“, um metallische Objekte zu erkennen. Beispielsweise können induktive Näherungssensoren Metallobjekte hinter einer lichtundurchlässigen Kunststoffplatte erkennen.

So testen Sie einen induktiven Näherungsschalter

Um einen induktiven Näherungssensor vom Typ PNP zu testen, kann der folgende Schaltplan verwendet werden. Befindet sich ein metallischer Gegenstand näher an der Sensoroberfläche, leuchtet die angebrachte LED auf.

In ähnlicher Weise kann die folgende Schaltung verwendet werden, um einen Näherungssensor vom NPN-Typ zu testen. Für beide Schaltungen sollte der Serienwiderstand mit der LED etwa 2k betragen, um die LED zu schützen.

Welche Materialien reduzieren eine Reihe von induktiven Näherungsschaltern?

Induktive Sensoren funktionieren am besten mit Stahl (Fe360). Auf dieser Grundlage wird für andere Materialarten ein spezieller 'Korrekturfaktor' definiert. Je niedriger der Korrekturfaktor, desto geringer wird der Erfassungsabstand.

Wenn ein bestimmter Näherungssensor beispielsweise ein Stahlobjekt in einer Entfernung von 10 mm erkennen kann, kann er ein Messingobjekt nur erkennen, wenn es ungefähr 10 mm * 0.25 bis 10 mm * 0.45 (2.5 mm - 4.5 mm) in der Nähe der aktiven Oberfläche ist .

Wie genau sind induktive Näherungssensoren?

Während der Herstellung durchlaufen induktive Sensordesigns einen gründlichen Präzisionskalibrierungsprozess. Dies beinhaltet eine lasergeführte Abstimmung der Sensorwiderstände, die den Schaltabstand und die Leistung bestimmen.

Trotzdem können sich beim Einsatz eines Näherungssensors im Feld mit der Zeit manchmal metallischer Staub oder andere Partikel auf der Sensoroberfläche ansammeln. Dies verringert mit der Zeit die Empfindlichkeit des Sensors.

Moderne Sensoren sind mit eingebetteten Mikroprozessoren ausgestattet, die diese Partikel erkennen und die Empfindlichkeit des Sensors entsprechend anpassen können. Diese Sensoren werden daher als "chipimmun" bezeichnet.

Tipps zum Kauf eines induktiven Näherungssensors

Bevor Sie sich für einen induktiven Näherungssensor als Option entscheiden, kann es hilfreich sein, diese Fragen zu beantworten:

• Welche Art von Objekten muss ich erkennen?
• Welcher relative Schaltabstand ist erforderlich?
• Welche Form und Größe hat das Objekt, das ich erkennen möchte?

Abhängig von diesen Faktoren, wenn

• Die Reichweite beträgt weniger als 80 mm
• Sie müssen nur metallische (eisenhaltige) Objekte erkennen
• Der Sensor sollte widerstandsfähig gegen raue Umgebungsbedingungen sein
• Der Sensor sollte mit sich schnell bewegenden Teilen funktionieren

an induktiver Näherungssensor könnte die bessere Wahl sein. Zudem sind sie relativ kostengünstiger als andere Technologien wie kapazitive oder Ultraschallsensoren.

Funktionieren induktive Näherungssensoren auf Aluminium?

Normale induktive Näherungssensoren haben es relativ schwer, Objekte aus Aluminium zu erkennen. Aluminiumfolie kann jedoch durch induktive Sensoren aufgrund eines Phänomens namens „Skin-Effekt“, das Aluminium besitzt, erkannt werden.

Wenn es eine strenge Anforderung gibt, Aluminiumobjekte zu erkennen, gibt es "Ganzmetall-" oder Nichteisentypen", die alle Arten von Metall erkennen können, einschließlich Aluminium und Kupfer.

Zusammenfassung

In diesem Artikel haben wir uns eingehend mit induktiven Näherungssensoren, ihrem Aufbau, ihrer Funktionsweise und ihren Anwendungen beschäftigt. Diese Sensoren eignen sich hervorragend als Metalldetektoren und finden ihre Anwendung in vielen industriellen und nicht-industriellen Umgebungen.

Es gibt andere Arten von Näherungssensoren wie kapazitive, Ultraschall-, Magnet- und Lichtschranken, die für einen bestimmten Zweck besser geeignet sind. Folgen fehlen uns die Worte. Führer von Direktindustrie um mehr über die Auswahl des richtigen Näherungssensors für Ihre Anwendung zu erfahren.