유도성 센서 특징
유도성 센서는 내부 코일에서 생성되는 전자기장을 활용하여 물리적 접촉 없이 금속 물체를 감지하는 데 탁월합니다. 이 장치는 최대 80밀리미터 거리에서 철 금속을 감지할 수 있으며, 황동이나 알루미늄과 같은 비철 재료의 경우 감지 범위가 줄어듭니다.
주요 구성 요소는 다음과 같습니다:
- 센서 전면, 본체, 표시등 및 연결 전선
- 코일, 발진기, 트리거 회로 및 출력 회로가 있는 내부 회로
센서의 작동은 전자기 유도 원리에 의존하는데, 센서의 필드에 들어오는 금속 물체가 와전류를 흐르게 하여 진동 상태를 변경합니다. 그런 다음 이 변화가 감지되어 출력 신호로 변환됩니다.
특히, 유도 센서는 충격, 진동, 먼지에 강하고 견고하여 열악한 산업 환경에 적합합니다. 스위칭 주파수가 높기 때문에 빠른 회전 속도에서도 움직이는 부품을 빠르게 감지할 수 있습니다.
정전 용량 센서 특성
정전식 센서는 정전기장의 변화를 감지하는 원리로 작동하여 금속, 플라스틱, 액체, 유리, 나무 등 다양한 재료를 감지할 수 있습니다. 이 다용도 장치는 정전기를 방출하는 유전체 판과 발진기, 트리거 회로, 출력 회로로 구성됩니다.
캐패시트 센서의 구성 요소
정전용량 센서의 내부 회로
물체가 센서의 감지 영역에 들어오면 커패시턴스가 변경되어 오실레이터가 최대 주파수와 진폭으로 활성화됩니다. 정전식 센서는 조정 볼트를 사용하여 감지 거리를 미세 조정할 수 있으므로 비금속 용기를 통한 액체 레벨 감지 등 다양한 애플리케이션에 적용할 수 있습니다.
주요 기능: 비금속 벽을 통과하는 물체를 감지하는 기능
제한 사항: 습도 및 고농도 증기로 인한 간섭에 취약함
애플리케이션: 투명 물질의 레벨 감지 및 근거리 감지 분야에서 널리 사용됨
내구성: 기계적 마모가 없어 수명이 길어집니다.
센서 구성 및 애플리케이션
유도성 센서와 정전 용량성 센서 모두 다양한 산업 분야에 적합한 다양한 구성을 제공합니다. 이러한 센서는 차폐형 또는 비차폐형으로 제공되며, 차폐형 센서는 매립형 장착이 가능하고 비차폐형 센서는 더 넓은 감지 영역을 제공합니다. 상시 개방형 또는 상시 폐쇄형 구성으로 제공되며, 다양한 제어 시스템과의 호환성을 위해 NPN 또는 PNP 출력 유형으로 제공됩니다.
유도성 센서는 생산 라인에서 용기 뚜껑을 감지하는 등 금속 감지 애플리케이션에 특히 유용하며, 정전용량 센서는 플라스틱 병을 통한 액체 레벨 모니터링과 같은 레벨 감지 작업에 탁월합니다. 이러한 센서 유형 중 선택은 감지할 특정 재료, 환경 조건 및 애플리케이션에 필요한 감지 범위에 따라 달라집니다.
https://viox.com/4-wire-proximity-sensor-wiring-diagram/
https://viox.com/npn-vs-pnp-proximity-sensors/
유도 방식과 정전용량 방식 비교
| 기능 | 유도 센서 | 정전식 센서 |
|---|---|---|
| 감지 범위 | 비교적 낮은 최대 80mm | 가변, 비금속 벽을 통해 감지 가능 |
| 감지 가능한 재료 | 주로 금속성 물체 | 금속, 플라스틱, 액체, 유리, 목재를 포함한 광범위한 범위 |
| 환경 저항 | 충격, 진동, 먼지에 대한 견고함 | 습도 및 고농도 증기에 의해 변화 가능 |
| 스위칭 주파수 | 높음, 고속 애플리케이션에 적합 | 지정되지 않았지만 일반적으로 귀납적 방식보다 낮습니다. |
| 마모 및 손상 | 움직이는 부품이 없어 마모에 강함 | 기계적 마모 없음, 긴 수명 |
| 특정 애플리케이션 | 금속 감지, 고속 부품 계수 | 레벨 감지, 투명 재료 감지 |
| 벽면 통과 감지 | 불가능 | 비금속 장벽을 통과하는 물체 감지 가능 |
인덕티브 센서는 금속 감지 시나리오에서 탁월한 성능을 발휘하며 열악한 산업 환경에서 높은 정밀도와 신뢰성을 제공합니다. 충격, 진동, 먼지를 견딜 수 있기 때문에 금속 물체를 고속으로 감지해야 하는 제조 라인의 애플리케이션에 이상적입니다.
반면 정전식 센서는 재료 감지에 더 다양한 활용성을 제공합니다. 비금속 용기를 통해 수위를 감지하는 고유한 기능 덕분에 플라스틱 병의 잔량을 감지하는 등 액체 레벨 모니터링 애플리케이션에 특히 유용합니다. 그러나 습도 및 짙은 증기와 같은 환경 요인에 민감하기 때문에 구현 시 신중한 고려가 필요합니다.
두 센서 유형 모두 상시 개방형 또는 상시 폐쇄형으로 구성할 수 있으며, NPN 또는 PNP 출력으로 다양한 제어 시스템과 유연하게 통합할 수 있습니다. 유도성 센서와 정전식 센서 중 어떤 것을 선택할지는 궁극적으로 감지할 물질의 유형, 작동 환경, 원하는 감지 범위 등 애플리케이션의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다.
센서 성능에 미치는 환경 영향
환경적 요인은 특히 산업 자동화에 사용되는 유도성 및 정전 용량 센서의 경우 센서 성능에 큰 영향을 미칩니다. 온도 변동, 습도 수준, 전자기 간섭은 모두 센서의 정확도와 신뢰성에 영향을 미칠 수 있습니다. 최적의 성능을 위해 센서는 조도가 100~1000룩스 범위인 환경에 배치해야 합니다.
유도성 센서는 일반적으로 환경 요인에 더 강해 먼지, 진동, 온도 변화가 심한 열악한 조건에서도 정확성을 유지합니다. 정전식 센서는 다용도로 사용할 수 있지만 환경 변화, 특히 습도 및 고농도 증기에 더 취약하여 감지 기능이 변경될 수 있습니다. 이러한 영향을 완화하려면 다양한 환경 조건에서 정확도를 유지하기 위해 정기적인 보정, 데이터 필터링 및 센서 융합 기술이 필수적입니다. 또한 특정 환경 조건에 적합한 센서 유형을 선택하는 것은 산업 애플리케이션에서 성능을 최적화하고 안정적인 감지를 보장하는 데 매우 중요합니다.
센서의 시각적 구분
유도성 센서와 정전식 센서는 비접촉식 감지 기능은 비슷하지만 식별에 도움이 되는 시각적 특징이 뚜렷합니다. 다음은 이 두 가지 유형의 센서를 시각적으로 구분하는 주요 차이점입니다:
- 하우징 재질: 유도성 센서는 일반적으로 열악한 산업 환경을 견딜 수 있도록 스테인리스 스틸 또는 니켈 도금 황동으로 제작된 금속 하우징을 사용합니다.
- 감지면: 정전식 센서는 일반적으로 더 크고 평평한 감지 표면을 가지고 있는 반면, 유도성 센서는 더 작고 집중된 감지 영역을 가질 수 있습니다.
- 표시등: 두 유형 모두 LED 표시등이 포함되는 경우가 많지만 제조업체와 모델에 따라 배치와 색상이 다를 수 있습니다.
- 크기와 모양: 유도성 센서는 일반적으로 더 작고 원통형인 반면 정전용량 센서는 직사각형 또는 평면 디자인을 포함하여 다양한 모양으로 제공됩니다.
- 장착 옵션: 유도성 센서는 금속 표면에 매립형으로 장착하도록 설계되는 경우가 많지만, 정전식 센서는 비금속 소재를 통해 감지할 수 있기 때문에 보다 유연한 장착 옵션을 제공할 수 있습니다.
- 커넥터 유형: 전기 연결 유형은 다양할 수 있으며, 유도성 센서는 표준화된 산업용 커넥터를 사용하는 경우가 많고 정전식 센서는 잠재적으로 더 넓은 범위의 연결 옵션을 제공할 수 있습니다.
