Astăzi, este dificil să ne imaginăm sisteme moderne de automatizare fără senzori de proximitate avansați. Astfel de elemente joacă un rol cheie în multe dispozitive, iar utilizarea lor este limitată doar de ingeniozitatea inginerilor. Există mai multe tipuri de senzori de proximitate, printre care: senzori inductivi, senzori laser și optici, senzori cu ultrasunete, senzori magnetici și senzori capacitivi. Care sunt caracteristicile lor și care este utilizarea lor? Verifica!
Din acest articol veți învăța:
- Care este principiul de funcționare al senzorului de proximitate?
- Cum funcționează senzorii inductivi?
- Cum funcționează senzorii laser și optici?
- Cum funcționează senzorii cu ultrasunete?
- Cum funcționează senzorii magnetici?
- Cum funcționează senzorii capacitivi?
La ce se folosesc senzorii de proximitate?
Secolul 21 nu este doar despre dezvoltarea rapidă a computerelor și IT, ci și a automatizării. Totuși, dispozitivele din ce în ce mai avansate au nevoie din ce în ce mai multe tipuri diferite de senzori. Acestea includ atât senzori simpli a căror sarcină de bază este semnalizarea prezenței, cât și senzori foarte avansați pentru procesarea imaginilor tridimensionale. Cu toate acestea, automatizarea folosește cel mai frecvent senzori de proximitate . Pentru ce sunt? Sarcina lor de bază este să semnaleze prezența unui obiect într-un mod fără contact. Cele mai populare tipuri de senzori de proximitate sunt enumerate mai jos.
Senzori de proximitate în Onninen
Senzori inductivi
Primele modele de astfel de senzori au apărut în anii 1960 și sunt încă printre cele mai frecvent instalate în sistemele de automatizare. Acest tip de senzori inductivi (de exemplu Truck BI2-EG08-AN6X-V1131) sunt perfecti atunci cand este necesara detectarea unui element din metal la o distanta foarte mica de senzor. Senzorii de proximitate inductivi pot diferi în funcție de carcasă și tip. Cu toate acestea, structura fiecărui senzor inductiv constă din următoarele părți:
- bobina,
- oscilator,
- circuite de detectare,
- circuite de ieșire.
Care este principiul de funcționare al senzorului inductiv de proximitate? În astfel de senzori, curentul alternativ este generat de un oscilator și apoi trece printr-o bobină, generând un câmp magnetic. Suprafața activă a senzorului depinde de direcția de montare a bobinei. Când un obiect metalic apare în câmpul de detectare al senzorului, acesta creează un câmp magnetic îndreptat opus câmpului generat de bobină. Aceasta face ca amplitudinea oscilației să scadă și este detectată de circuitul de detectare. În acest fel, circuitele de ieșire sunt activate. Senzorii de proximitate de acest tip sunt cel mai des utilizați în sectorul industrial.
Carcasele senzorilor inductivi pot fi foarte diferite, dar cei mai populari și mai des achiziționați sunt senzorii cilindrici (de exemplu, XSAV11373 SCHNEIDER). Senzorii de proximitate inductivi pot detecta diferite tipuri de metale.
Atunci când alegeți un senzor inductiv, ar trebui să acordați atenție unor parametri precum:
- raza senzorului – este de obicei exprimată ca raza maximă a senzorului inductiv. Depinde din ce metal este făcut obiectul detectat.
- histerezis – cel mai adesea exprimat ca valoare procentuală, inclusă în funcție de domeniul senzorului. Aceasta este diferența de distanță la care răspunde senzorul inductiv la mutarea metalului mai aproape sau departe de fața senzorului. Valoarea histerezisului depinde în principal de tipul și dimensiunea senzorului și de obicei nu depășește 20% din domeniul de măsurare.
- coeficientul materialului (reducerea intervalului) – pentru acest tip de senzori se utilizează o scară de valori ale coeficientului materialului. Determină domeniul aproximativ al senzorului inductiv pe un material dat.
- fata senzorului – modul în care este construită fața senzorului este, de asemenea, foarte important. Aceasta determină dacă raza senzorului va fi mai mare sau mai mică. Fața închisă a unui senzor de proximitate inductiv are de obicei o rază mai scurtă, dar un punct de conectare mai precis. La rândul lor, fețele senzorilor neconstruit au o rază mai mare, dar un punct de conectare mai puțin precis.
- Gradul de protecție (scopul urmărit și rezistența senzorului) – determinarea în ce condiții și unde pot fi utilizați senzorii de proximitate.
Senzori optici si laser
Un alt tip de senzori de proximitate sunt senzorii fotoelectrici, în care sursa de lumină este, de exemplu, diode laser (de exemplu, Banner QS18VP6LAF). Producătorii folosesc adesea modularea fasciculului luminos, ceea ce reduce semnificativ interferența și consumul de energie. Cel mai adesea, pe piață găsim senzori de proximitate laser în care emițătorul este combinat cu sursa de lumină, deși există și modele cu module separate. Datorită senzorilor laser, este posibilă detectarea chiar și a obiectelor foarte mici și chiar a mișcărilor minime ale acestora. Aceste tipuri de senzori răspund rapid și se caracterizează printr-o rază de detecție foarte lungă. Pe de altă parte, sensibilitatea ridicată a senzorilor laser la contaminare poate fi o problemă. Pe piață putem găsi senzori laser care utilizează reflexia directă de la un obiect, folosind reflexia de la un reflector asupra unui obiect (un obiect este detectat atunci când acoperă fasciculul de lumină emis), folosind reflexia luminii polarizate (reacționează doar la un fascicul de la o direcție determinată anterior, iar celelalte fascicule sunt ignorate). Unele modele funcționează folosind așa-numitul bariere (emițător și receptor separat). Detectarea obiectelor are loc atunci când acest obiect întrerupe fasciculul dintre două module. Există și senzori optici disponibili pe piață care folosesc LED-uri în loc de o diodă laser (de exemplu, XUX1ARCNT16 SCHNEIDER). Cu toate acestea, principiul de funcționare al senzorului optic este similar cu versiunea cu laser.
Senzori cu ultrasunete de proximitate
Senzorii cu ultrasunete sunt cu siguranță o soluție care este cu cel puțin 30 de ani mai tânără decât, de exemplu, senzorii optici sau inductivi. În senzorii cu ultrasunete (de exemplu, Banner QS18UPAQ8), unda de ultrasunete este emisă către obiectele detectate. Când această undă lovește de fapt un obiect, se reflectă asupra acestuia și revine la senzor. Cu toate acestea, problema în acest caz este că ultrasunetele pot fi reflectate și de la obiecte care nu fac obiectul măsurării (de exemplu, carcasa mașinii). Prin urmare, pentru a evita falsificarea măsurătorii, se numără timpul care trece de la trimiterea la primirea undei. Când acest timp este mai scurt decât se presupunea anterior, senzorul va presupune că a detectat obiectul, când este mai lung - a fost reflectat de o mașină sau de perete. Senzorii de proximitate cu ultrasunete au multe avantaje, printre care: sunt rezistente chiar și la murdărie grea, pot funcționa scufundate în lichid și pot detecta diverse tipuri de obiecte.
Senzori magnetici de proximitate
Senzorii magnetici (de exemplu, Electronic MZ070186) sunt printre cei mai simpli senzori de proximitate. Principiul lor de funcționare este controlul contactelor sub influența unui câmp magnetic, a cărui sursă poate fi un electromagnet sau un magnet permanent. În funcție de modelul senzorului, contactele pot fi proiectate pentru a transporta curenți mici sau sarcini inductive mari. Spre deosebire de alți senzori de proximitate, senzorii magnetici au o structură simplă, nu există electronice care s-ar putea defecta. Datorită faptului că senzorii magnetici de proximitate se caracterizează prin rezistență ridicată la praf și temperaturi ridicate, precum și vibrații magnetice, aceștia pot fi utilizați în condiții dificile de funcționare.
Astfel de senzori de proximitate au, de asemenea, rezistență ridicată la suprasarcini și supratensiuni, iar senzorii pot fi utilizați în diverse sisteme de automatizare (de exemplu, pentru actuatoare pneumatice). Cu toate acestea, ar trebui să se țină cont de sensibilitatea scăzută a unor astfel de senzori și de necesitatea de a folosi magneți sau electromagneți.
Senzori capacitivi de proximitate
Senzorii capacitivi (de ex. L80. CDWM3020ZPM SELS) pot fi utilizați atât pentru detectarea obiectelor metalice, cât și a altor tipuri de obstacole (apă, lemn, plastic etc.). Capacitatea de a detecta în special obiecte din plastic face ca senzorii capacitivi să fie instalați de bunăvoie în sistemele mașinilor de ambalare, dar sunt utilizați și, de exemplu, pentru a detecta când un rezervor este umplut cu lichid etc. Acest tip de senzor funcționează prin măsurarea modificării capacității. între obiect și senzor. Se creează astfel un condensator a cărui capacitate depinde de distanța dintre obiect și senzor. Când un obiect apare în câmpul de detectare, capacitatea condensatorului crește, ceea ce semnalează oscilatorului să funcționeze. Dacă frecvența a scăzut sau a crescut este detectat de circuitul de detectare și activează amplificatorul pentru a alimenta contactele releului.
Un mare avantaj al senzorilor capacitivi este capacitatea de a le seta cu ușurință sensibilitatea (distanța de lucru). Această sensibilitate depinde de dimensiunea senzorului, precum și de materialul din care este făcut obiectul detectat.
În plus, senzorii capacitivi sunt excepțional de rezistenți la interferențe, cum ar fi praful, aerosolii din aer sau influența electromagnetică. Din acest motiv, senzorii capacitivi de proximitate sunt utilizați în diverse industrii - alimentar, auto, precum și tehnologii de depozitare și portabile.
Senzori de proximitate din oferta Onninen
Pe piață sunt disponibile diverse tipuri de senzori de proximitate, iar producătorii concurează între ei în soluții de design inovatoare. Acest lucru face posibilă selectarea cu ușurință a senzorului potrivit pentru un anumit sistem de automatizare și utilizarea pe deplin a capabilităților acestuia. Puteți alege senzori de proximitate în funcție de preferințe. Puteți alege, printre altele: senzor capacitiv, senzor inductiv, senzor laser sau optic, senzor ultrasonic, senzor magnetic. Consultați oferta de senzori de proximitate la angrosismul electric Onninen și alegeți un produs adaptat nevoilor dumneavoastră!