المستشعرات الحثية مقابل المستشعرات السعوية

ميزات المستشعر الحثي

تتفوق أجهزة الاستشعار الاستقرائي في اكتشاف الأجسام المعدنية دون تلامس مادي، باستخدام مجال كهرومغناطيسي يولده ملف داخلي. يمكن لهذه الأجهزة الكشف عن المعادن الحديدية على مسافات تصل إلى 80 ملليمتر، مع نطاقات أقل للمواد غير الحديدية مثل النحاس والألومنيوم.

تشمل المكونات الرئيسية ما يلي:

• وجه المستشعر، والجسم، وضوء المؤشر، وأسلاك التوصيل

• دارة داخلية مزودة بملف ومذبذب ودائرة تشغيل ودائرة إخراج

يعتمد تشغيل المستشعر على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي، حيث يؤدي دخول جسم معدني إلى مجال المستشعر إلى تدفق تيارات دوامة، مما يؤدي إلى تغيير حالة التذبذب. ثم يتم اكتشاف هذا التغيير وتحويله إلى إشارة خرج.

والجدير بالذكر أن المستشعرات الحثية قوية للغاية ومقاومة للصدمات والاهتزازات والغبار، مما يجعلها مناسبة للبيئات الصناعية القاسية. يسمح تردد التبديل العالي الخاص بها بالكشف السريع عن الأجزاء المتحركة، حتى عند سرعات الدوران العالية.

خصائص المستشعر السعوي

تعمل المستشعرات السعوية على مبدأ الكشف عن التغيرات في المجالات الكهروستاتيكية، مما يسمح لها باستشعار مجموعة متنوعة من المواد بما في ذلك المعادن والبلاستيك والسوائل والزجاج والخشب. تتألف هذه الأجهزة متعددة الاستخدامات من ألواح عازلة تصدر مجالاً كهروستاتيكيًا، إلى جانب مذبذب ودائرة تشغيل ودائرة إخراج.

مكونات مستشعر السعة

الدوائر الداخلية للمستشعر السعوي

عندما يدخل جسم ما منطقة الكشف الخاصة بالمستشعر، فإنه يغير السعة، مما يؤدي إلى تنشيط المذبذب بأقصى تردد وسعة. يمكن ضبط مسافة الكشف بدقة باستخدام مسمار ضبط، مما يجعل الحساسات السعوية قابلة للتكيف مع تطبيقات مختلفة مثل الكشف عن مستوى السائل من خلال حاويات غير معدنية.

الميزات الرئيسية: القدرة على اكتشاف الأجسام من خلال الجدران غير المعدنية

القيود: عرضة للتداخل من الرطوبة والأبخرة الكثيفة

التطبيقات: الاستخدام الواسع النطاق في استشعار المستوى والكشف قصير المدى للمواد الشفافة

المتانة: عمر افتراضي طويل بسبب عدم وجود تآكل ميكانيكي.

تكوينات المستشعرات وتطبيقاتها

تقدم كل من الحساسات الحثية والسعوية تكوينات مختلفة لتناسب التطبيقات الصناعية المختلفة. يمكن أن تكون هذه الحساسات محمية أو غير محمية، حيث تسمح الحساسات المحمية بالتركيب المتدفق والحساسات غير المحمية بتوفير مساحة استشعار أكبر. وهي متوفرة في تكوينات مفتوحة أو مغلقة عادة، بالإضافة إلى أنواع مخرجات NPN أو PNP للتوافق مع أنظمة التحكم المختلفة.

الحساسات الاستقرائية مفيدة بشكل خاص في تطبيقات الكشف عن المعادن، مثل الكشف عن أغطية الحاويات في خطوط الإنتاج، بينما تتفوق الحساسات السعوية في مهام استشعار المستوى، مثل مراقبة مستويات السوائل من خلال الزجاجات البلاستيكية. يعتمد الاختيار بين أنواع الحساسات هذه على المادة المحددة المراد الكشف عنها والظروف البيئية ونطاق الكشف المطلوب للتطبيق.

https://viox.com/4-wire-proximity-sensor-wiring-diagram/

https://viox.com/npn-vs-pnp-proximity-sensors/

مقارنة الاستقرائي مقابل السعوي

تتفوق المستشعرات الاستقرائية في سيناريوهات الكشف عن المعادن، حيث توفر دقة وموثوقية عالية في البيئات الصناعية القاسية. كما أن قدرتها على تحمل الصدمات والاهتزازات والغبار تجعلها مثالية للتطبيقات في خطوط التصنيع حيث يجب الكشف عن الأجسام المعدنية بسرعات عالية.

ومن ناحية أخرى، توفر الحساسات السعوية تنوعًا أكبر في الكشف عن المواد. إن قدرتها الفريدة على استشعار المستويات من خلال الحاويات غير المعدنية تجعلها مفيدة بشكل خاص في تطبيقات مراقبة مستوى السوائل، مثل الكشف عن مستويات التعبئة في الزجاجات البلاستيكية. ومع ذلك، فإن حساسيتها للعوامل البيئية مثل الرطوبة والأبخرة الكثيفة تتطلب دراسة متأنية أثناء التنفيذ.

يمكن تهيئة كلا النوعين من الحساسات على أنها مفتوحة عادةً أو مغلقة عادة، وبمخرجات NPN أو PNP، مما يتيح المرونة في التكامل مع أنظمة التحكم المختلفة. يعتمد الاختيار بين الحساسات الحثية والسعوية في نهاية المطاف على المتطلبات المحددة للتطبيق، بما في ذلك نوع المادة المراد اكتشافها، وبيئة التشغيل، ونطاق الكشف المطلوب.

التأثير البيئي على أداء المستشعر

تؤثر العوامل البيئية بشكل كبير على أداء المستشعرات، خاصةً بالنسبة للمستشعرات الاستقرائية والسعوية المستخدمة في الأتمتة الصناعية. يمكن أن تؤثر التقلبات في درجات الحرارة ومستويات الرطوبة والتداخل الكهرومغناطيسي على دقة الحساسات وموثوقيتها. للحصول على الأداء الأمثل، يجب نشر أجهزة الاستشعار في بيئات ذات مستويات إضاءة تتراوح من 100 إلى 1000 لوكس.

أجهزة الاستشعار الاستقرائية أكثر قوة بشكل عام ضد العوامل البيئية، حيث تحافظ على الدقة في الظروف القاسية مع الغبار والاهتزازات والتغيرات في درجات الحرارة. على الرغم من تعدد استخدامات المستشعرات السعوية، إلا أنها أكثر عرضة للتغيرات البيئية، خاصةً الرطوبة والأبخرة الكثيفة، والتي يمكن أن تغير من قدرات الكشف لديها. وللتخفيف من هذه التأثيرات، تُعد المعايرة المنتظمة وتصفية البيانات وتقنيات دمج أجهزة الاستشعار ضرورية للحفاظ على الدقة في مختلف الظروف البيئية. بالإضافة إلى ذلك، يعد اختيار نوع المستشعر المناسب لظروف بيئية محددة أمرًا بالغ الأهمية لتحسين الأداء وضمان الكشف الموثوق في التطبيقات الصناعية.

الفروق البصرية لأجهزة الاستشعار

على الرغم من تشابه المستشعرات الحثية والسعوية في قدرات الكشف عن عدم التلامس، إلا أن لها خصائص بصرية مميزة يمكن أن تساعد في التعرف عليها. فيما يلي الفروق البصرية الرئيسية بين هذين النوعين من المستشعرات:

• مادة الغلاف: تتميز أجهزة الاستشعار الاستقرائية عادةً بعلب معدنية، غالبًا ما تكون مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو النحاس المطلي بالنيكل، لتحمل البيئات الصناعية القاسية.
• وجه الاستشعار: عادةً ما تحتوي المستشعرات السعوية على سطح استشعار مسطح أكبر، بينما قد تحتوي المستشعرات الاستقرائية على منطقة استشعار أصغر وأكثر تركيزًا.
• أضواء المؤشر: غالبًا ما يتضمن كلا النوعين مؤشرات LED، ولكن قد يختلف موضعها ولونها حسب الشركة المصنعة والطراز.
• الحجم والشكل: تكون المستشعرات الحثية بشكل عام أكثر إحكامًا وأسطوانية الشكل، بينما يمكن أن تأتي المستشعرات السعوية بأشكال مختلفة، بما في ذلك التصاميم المستطيلة أو المسطحة.
• خيارات التركيب: يتم تصميم الحساسات الاستقرائية في كثير من الأحيان للتركيب المتدفق في الأسطح المعدنية، بينما قد توفر الحساسات السعوية خيارات تركيب أكثر مرونة نظرًا لقدرتها على الاستشعار من خلال المواد غير المعدنية.
• أنواع الموصلات: قد تتنوع أنواع التوصيلات الكهربائية، حيث تتميز المستشعرات الاستقرائية غالبًا بموصلات صناعية موحدة والمستشعرات السعوية التي قد تقدم مجموعة واسعة من خيارات التوصيل.