Induktīvā sensora funkcijas
Induktīvie sensori ir izcili metāla objektu noteikšanā bez fiziska kontakta, izmantojot elektromagnētisko lauku, ko rada iekšējā spole. Šīs ierīces var noteikt melnos metālus attālumā līdz 80 milimetriem, bet krāsaino metālu, piemēram, misiņa un alumīnija, noteikšanas diapazons ir mazāks.
Galvenie komponenti:
- Sensora seja, korpuss, indikatora gaisma un savienojuma vadi
- Iekšējā shēma ar spoli, oscilatoru, sprūda ķēdi un izejas ķēdi.
Sensora darbības pamatā ir elektromagnētiskās indukcijas princips, kad metāla objekts, kas nonāk sensora laukā, izraisa virpuļstrāvas plūsmu, mainot svārstību stāvokli. Pēc tam šīs izmaiņas tiek konstatētas un pārvērstas izejas signālā.
Induktīvie sensori ir ļoti izturīgi, noturīgi pret triecieniem, vibrācijām un putekļiem, tāpēc tie ir piemēroti izmantošanai skarbās rūpnieciskās vidēs. To augstā pārslēgšanās frekvence ļauj ātri noteikt kustīgas detaļas pat pie lieliem rotācijas ātrumiem.
Kapacitatīvā sensora raksturojums
Kapacitatīvie sensori darbojas pēc elektrostatisko lauku izmaiņu noteikšanas principa, kas ļauj tiem uztvert dažādus materiālus, tostarp metālus, plastmasu, šķidrumus, stiklu un koksni. Šīs universālās ierīces sastāv no dielektriskām plāksnēm, kas izstaro elektrostatisko lauku, kā arī oscilatora, sprūda shēmas un izejas shēmas.
Jaudas sensora komponenti
Kapacitatīvā sensora iekšējā shēma
Kad sensora detektēšanas zonā nonāk kāds objekts, tas maina kapacitāti, izraisot oscilatora ieslēgšanos ar maksimālo frekvenci un amplitūdu. Atklāšanas attālumu var precīzi regulēt, izmantojot regulēšanas skrūvi, tādējādi padarot kapacitatīvos sensorus pielāgojamus dažādiem lietojumiem, piemēram, šķidruma līmeņa noteikšanai nemetāla tvertnēs.
Galvenās funkcijas: Spēja noteikt objektus caur nemetāliskām sienām
Ierobežojumi: Jutīgi pret mitruma un blīvu tvaiku radītiem traucējumiem.
Pieteikumi: Plaši izmanto līmeņa noteikšanai un caurspīdīgu materiālu noteikšanai nelielā attālumā.
Izturība: Ilgs kalpošanas laiks, jo nav mehāniskā nodiluma.
Sensoru konfigurācijas un lietojumi
Gan induktīvie, gan kapacitatīvie sensori piedāvā dažādas konfigurācijas, kas piemērotas dažādiem rūpnieciskiem lietojumiem. Šie sensori var būt ekranēti vai neekranēti, turklāt ekranētus sensorus var uzstādīt vienā līmenī, bet neekranēti sensori nodrošina lielāku uztveršanas laukumu. Tie ir pieejami ar normāli atvērtu vai normāli aizvērtu konfigurāciju, kā arī NPN vai PNP izejas tipu, lai nodrošinātu savietojamību ar dažādām vadības sistēmām.
Induktīvie sensori ir īpaši noderīgi metāla noteikšanas lietojumos, piemēram, konteineru vāku noteikšanai ražošanas līnijās, savukārt kapacitatīvie sensori ir īpaši noderīgi līmeņa noteikšanas uzdevumos, piemēram, šķidruma līmeņa uzraudzībai plastmasas pudelēs. Šo sensoru veidu izvēle ir atkarīga no konkrētā detektējamā materiāla, vides apstākļiem un lietojumam nepieciešamā detektēšanas diapazona.
https://viox.com/4-wire-proximity-sensor-wiring-diagram/
https://viox.com/npn-vs-pnp-proximity-sensors/
Induktīvā un kapacitatīvā salīdzinājums
| Funkcija | Induktīvie sensori | Kapacitatīvie sensori |
|---|---|---|
| Atklāšanas diapazons | Salīdzinoši zems, līdz 80 mm | Mainīgs, var atklāt caur nemetāliskām sienām |
| Nosakāmie materiāli | Galvenokārt metāla priekšmeti | Plašs klāsts, tostarp metāli, plastmasa, šķidrumi, stikls, koksne. |
| Vides izturība | Izturība pret triecieniem, vibrācijām un putekļiem | Maināms ar mitrumu un blīviem tvaikiem |
| Pārslēgšanas frekvence | Augsts, piemērots ātrgaitas lietojumiem | Nav norādīts, bet parasti ir zemāks nekā induktīvs |
| Nodilums un nodilums | Nav kustīgu daļu, izturīgs pret nodilumu | Mehāniskā nodiluma trūkums, ilgs kalpošanas laiks |
| Īpaši lietojumi | Metāla noteikšana, ātrgaitas detaļu skaitīšana | Līmeņa noteikšana, caurspīdīga materiāla noteikšana |
| Caursienu noteikšana | Nav iespējams | Var noteikt objektus caur nemetāla barjerām |
Induktīvie sensori izceļas metāla noteikšanas scenārijos, piedāvājot augstu precizitāti un uzticamību skarbās rūpnieciskās vidēs. To spēja izturēt triecienus, vibrāciju un putekļus padara tos ideāli piemērotus lietojumiem ražošanas līnijās, kur lielā ātrumā ir nepieciešams noteikt metāla objektus.
No otras puses, kapacitatīvie sensori nodrošina lielāku daudzpusību materiālu noteikšanā. To unikālā spēja noteikt līmeni caur nemetāliskiem konteineriem padara tos īpaši noderīgus šķidrumu līmeņa uzraudzības lietojumos, piemēram, uzpildes līmeņa noteikšanai plastmasas pudelēs. Tomēr to jutība pret vides faktoriem, piemēram, mitrumu un blīviem tvaikiem, prasa rūpīgu apsvēršanu ieviešanas laikā.
Abus sensoru tipus var konfigurēt kā normāli atvērtus vai normāli slēgtus, kā arī ar NPN vai PNP izejām, tādējādi nodrošinot elastību integrācijā ar dažādām vadības sistēmām. Izvēle starp induktīvajiem un kapacitatīvajiem sensoriem galu galā ir atkarīga no konkrētām lietojuma prasībām, tostarp no konstatējamā materiāla veida, darba vides un vēlamā detektēšanas diapazona.
Vides ietekme uz sensoru veiktspēju
Vides faktori būtiski ietekmē sensoru veiktspēju, jo īpaši induktīvajiem un kapacitatīvajiem sensoriem, ko izmanto rūpnieciskajā automatizācijā. Temperatūras svārstības, mitruma līmenis un elektromagnētiskie traucējumi var ietekmēt sensoru precizitāti un uzticamību. Lai nodrošinātu optimālu veiktspēju, sensori jāizvieto vidē ar gaismas līmeni no 100 līdz 1000 LUX.
Induktīvie sensori parasti ir izturīgāki pret vides faktoriem, saglabājot precizitāti skarbos apstākļos ar putekļiem, vibrācijām un temperatūras svārstībām. Kapacitatīvie sensori, lai gan ir universāli, ir jutīgāki pret vides izmaiņām, jo īpaši pret mitrumu un blīviem tvaikiem, kas var mainīt to noteikšanas spējas. Lai mazinātu šo ietekmi, ir nepieciešama regulāra kalibrēšana, datu filtrēšana un sensoru saplūšanas metodes, lai saglabātu precizitāti mainīgos vides apstākļos. Turklāt, lai optimizētu veiktspēju un nodrošinātu uzticamu noteikšanu rūpnieciskos lietojumos, ir svarīgi izvēlēties atbilstošu sensora tipu konkrētiem vides apstākļiem.
Sensoru vizuālās atšķirības
Lai gan induktīvie un kapacitatīvie sensori ir līdzīgi pēc bezkontakta noteikšanas spējām, tiem ir atšķirīgas vizuālās īpašības, kas var palīdzēt tos identificēt. Šeit ir aprakstītas galvenās vizuālās atšķirības starp šiem diviem sensoru veidiem:
- Korpusa materiāls: Induktīvajiem sensoriem parasti ir metāla korpusi, kas bieži vien izgatavoti no nerūsējošā tērauda vai niķelēta misiņa, lai tie izturētu skarbas rūpnieciskās vides apstākļus.
- Sejas uztveršana: Kapacitatīvajiem sensoriem parasti ir lielāka, plakana jušanas virsma, savukārt induktīvajiem sensoriem var būt mazāka, koncentrētāka jušanas zona.
- Indikatoru indikatori: Abu veidu indikatori bieži vien ir LED indikatori, taču to izvietojums un krāsa var atšķirties atkarībā no ražotāja un modeļa.
- Izmērs un forma: Induktīvie sensori parasti ir kompaktāki un cilindriskāki, savukārt kapacitatīvie sensori var būt dažādu formu, tostarp taisnstūra vai plakani.
- Uzstādīšanas iespējas: Induktīvie sensori bieži vien ir paredzēti iestrādāšanai metāla virsmās, savukārt kapacitatīvie sensori var piedāvāt elastīgākas montāžas iespējas, jo tie spēj uztvert caur nemetāliskiem materiāliem.
- Savienotāju veidi: Induktīvajiem sensoriem bieži vien ir standartizēti rūpnieciski savienotāji, bet kapacitatīvajiem sensoriem ir plašākas savienojumu iespējas.
