سنسور القایی

نحوه ی عملکرد سنسورهای مجاورتی القایی

سنسورهای القایی سنسورهای بدون تماس هستند که اساسا بر مبنای مدارهای مغناطیسی بنا نهاده شده اند، از این رو به آنها سنسورهای الکترومغناطیسی نیز می گویند. این سنسور ها  تنها در مقابل فلزات عکس العمل نشان می دهند و می توانند فرمان مستقیم به رله ها، شیرهای برقی، سیستمهای اندازه گیری و مدارات کنترل الکتریکی ارسال نمایند.

این نوع از سنسورها از چهار قسمت: کویل (سیم پیچ)، نوسان ساز، مدار تریگر و یک مدار خروجی تشکیل شده است.
– نوسان ساز، یک مدار القایی خازنی تنظیم شده است که یک فرکانس رادیویی تولید می کند.
– میدان الکترومغناطیسی تولید شده توسط نوسان ساز به وسیله ی سیم پیچ از صفحه ی جلوی سنسور خارج می شود.
– مدار، یک فیدبک از میدان الکترومغناطیسی دریافت می کند و عمل نوسان ساز را ادامه می دهد.
هنگامی که یک جسم در برابر سنسور قرار می گیرد، اندازه میدان مغناطیسی را کاهش می دهد و هرچه جسم بیشتر نزدیک باشد، میزان کاهش اندازه میدان بیشتر است. مدار تریگر اندازه خروجی نوسان ساز را به صورت پیوسته بررسی می کند و در صورتی که از یک مقدار از پیش تعیین شده پایین تر شود وضعیت رله خروجی را تغییر می دهد. هنگامی که جسم خارجی از برابر سنسور دور می شود، میدان مغناطیسی افزایش می یابد و هنگامی که از حد تعیین شده بیشتر شد، مدار رله خروجی را به وضعیت اولیه خود تغییر حالت می دهد.

مزایای سنسور القایی

• سرعت سوئیچینگ زیاد:

برخی از آنها (سنسور القائی سرعت) با سرعت سوئیچینگ تا25KHz  کارمیکنند.

• طول عمر زیاد:

بدلیل نداشتن کنتاکت مکانیکی و عدم نفوذ آب، روغن، گرد و غبار و …

• عدم نیاز به نیرو و فشار:

با توجه به عملکرد سنسور هنگام نزدیک شدن قطعه، به نیرو و فشار نیازی نیست.

• قابل استفاده در محیطهای مختلف با شرایط سخت کاری:

 در محیطهای با فشار زیاد، دمای بالا، اسیدی، روغنی، آب و … قابل استفاده می باشند.

• عدم ایجاد نویز در هنگام سوئیچینگ:

به دلیل استفاده از نیمه هادی ها در طبقه خروجی، نویزهای مزاحم ایجاد نمی شود.

نکته:

فاصله عملكرد سنسورهای القایی كه در مشخصات اصلی آنها ذكر میشود بر اساس بكارگیری فلز فولاد اندازه گیری شده و اگر غیر از فولاد از فلز دیگری استفاده شود فاصله سوئیچینگ سنسور تغییر خواهد كرد. در جدول روبه رو ضریب  تبدیل برخی از فلزات ذكر شده است. بعنوان مثال هرگاه یك سنسور القایی در مقابل فولاد از فاصله 10 میلی متری عكس العمل نشان دهد همان سنسور در مقابل مس از فاصله 4.5 میلیمتری عمل می كند.

نحوه نصب سنسورهای القایی:

سنسور های القایی با توجه به اینکه از نوع Flush یا Non-Flush باشند نصب متفاوتی دارند.

1- نحوه نصب سنسورهای القایی Flush  :

سنسورهای Shielded) Flush) سنسورهائی هستند که قسمت حساس سنسور توسط پوسته فلزی محصور شده است. هرگاه دو یا چند عدد از این سنسورها همسطح روی بدنه فلزی دستگاه نصب شوند رعایت فواصل نصب الزامی می باشد.

2- نحوه نصب سنسورهای القائی Non-Flush :

در سنسورهای Unshielded) Non-Flush) قسمت حساس سنسور خارج از پوسته فلزی آن می باشد. فاصله سوئیچینگ این نوع سنسورها بیشتر از سنسورهای Flush می باشد. اما فرکانس سوئیچینگ آن در مقایسه کمتر است.

جالب توجه سنسور های القایی به لحاظ شكل ظاهری در دسته های ذیل تقسیم بندی میشوند :

1-سیلندری

2-القایی مکعبی

3-سیلندری برد بلند

کاربرد سنسور القایی در کنترل صنعتی:

• اندازه گيری فاصه از قطعه.
•  جدا سازی قطعات با ابعاد مختلف.
• اندازه گيری ضخامت قطعات فلزی.
• تشخیص قطعات فلزی شکسته دستگاه های مختلف صنعتی.
• جداسازی قسمت فلزی قطعات.
• آشکار سازی هر گونه تغییر در دندانه چرخ دنده های فلزی.
• اندازه گيري و كنترل سرعت و آشكار سازي حركتهاي مكانيكي.

حسگرهای پراکسی یا هم محوری آتونیکس

 حسگرهای پراکسی معمول ترین و قابل اجراترین را حل برای آشکار سازی بدون تماس است.معمول ترین حسگرهای پراکسی نوع القایی آن است که برای حس کردن و نشان دادن قطعه ای که از روبرو در حال حرکت است

یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد میکند.این معمولا،راحت ترین فناوری برای به کار گیری هدف فلزی است که در فاصله ی یک یا دو اینچ از روبرو در حال حرکت است .شرکت آتونیکس ارائه دهنده ی 12 نوع محصول از 6 نوع حسگر پراکسی،هم  از نوع القایی وهم خازنی است وسهم بازار شماره ی یک در کره را برای بیش از ده سال برای خود نگهداشته است وهنوز تلاش دارد تا محصولات پیشرفته و با کیفیت وارد بازار کند و حس اعتمادی را در سطح بالای استاندارد های جهانی برانگیخته است.اگر شما به دنبال موثرترین وقابل اعتماد ترین حسگر پراکسی هستید،آتونیکس یکی از بهترین پاسخ ها برای شماست.

نکته:
سنسور های القایی ساخت شركت آتونیكس در نوع دو سیم AC یا DC  و سه سیم  NPN  یا PNP ساخته می شوند.

نحوه ی کد خوانی سنسورهای القایی آتونیکس

ابعاد سنسور القایی آتونیکس

تشخیص بدون تماس

بر خلاف سوئیچ محدود ، یک شی را بدون هیچ گونه تماس مکانیکی تشخیص می دهد. بنابراین ، احتمال آسیب دیدگی شی یا حسگر در اثر تماس وجود ندارد.

قابل استفاده در محیط های سخت

سنجش قابل اطمینان حتی در شرایط نامطلوب که می تواند با آب تماس داشته باشد و غیره امکان پذیر است. اکثر سنسورها دارای حفاظت IP67 و ساختار مقاوم در برابر روغن هستند.

دقت بالا

به دلیل تکرارپذیری بسیار بالا ، برای موقعیت دقیق شی مناسب است.

زمان پاسخ کوتاه

تشخیص پایدار حتی با اجسام در حال حرکت سریع به دلیل فرکانس پاسخ بالا (حداکثر 3.3 کیلوهرتز) امکان پذیر است.

زندگی طولانی

به دلیل خروجی بدون تماس ، عمر طولانی دارد و عملاً نیازی به تعمیر و نگهداری ندارد.

• با این حال ، معایب زیر را نیز دارد.
  فقط تشخیص فلز
  این دستگاه نمی تواند غیر فلزاتی را که جریان در آنها جریان ندارد تشخیص دهد ، زیرا تشخیص بر اساس تلفات حرارتی ناشی از جریان القایی است.
  (همچنین فلزاتی مانند فریت ، که اجازه جریان جاری را نمی دهند ، قابل تشخیص نیستند.)

محدوده سنجش کوتاه

اگرچه روشهای متعددی برای بهبود محدوده سنجش وجود دارد ، مانند افزایش اندازه سیم پیچ تشخیص ، استفاده از سرهای سنسور غیر محافظ و غیره ، اما بازه سنجش هنوز از سنسورهای فوتوالکتریک کوچکتر است.

اصول عملیات
سنسور مجاورت نزدیک شدن یک شی را بدون ایجاد تماس تشخیص می دهد. سه نوع سنسور مجاورت وجود دارد:

1) نوع نوسان فرکانس بالا با استفاده از القای الکترومغناطیسی
2) نوع مغناطیسی با استفاده از مغناطیس
3) نوع ظرفیت الکترواستاتیک که تغییرات در ظرفیت الکترواستاتیک بین شیء حسگر و حسگر را حس می کند.

اصل سنسور مجاورت استقرایی نوع نوسان با فرکانس بالا
سیم پیچ تشخیصی واقع در انتهای جلوی سنسور یک میدان مغناطیسی با فرکانس بالا تولید می کند ، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است. هنگامی که یک جسم (فلزی) به این میدان مغناطیسی نزدیک می شود ، جریانهای القایی در فلز جریان می یابد و باعث از دست دادن حرارت می شود و در نتیجه نوسانات را کاهش یا متوقف می کند.
این تغییر حالت توسط یک مدار سنجش وضعیت نوسان تشخیص داده می شود که سپس مدار خروجی را کار می کند.