Funksjoner for induktiv sensor
Induktive sensorer utmerker seg ved at de kan detektere metalliske gjenstander uten fysisk kontakt, ved hjelp av et elektromagnetisk felt som genereres av en intern spole. Disse enhetene kan detektere jernholdige metaller på avstander opp til 80 millimeter, med redusert rekkevidde for ikke-jernholdige materialer som messing og aluminium.
Viktige komponenter inkluderer:
- Sensoroverflate, sensorhus, indikatorlampe og tilkoblingsledninger
- Intern krets med spole, oscillator, utløserkrets og utgangskrets
Sensoren fungerer etter prinsippet om elektromagnetisk induksjon, der en metallgjenstand som kommer inn i sensorens felt, fører til at det oppstår virvelstrømmer som endrer svingningstilstanden. Denne endringen registreres og konverteres til et utgangssignal.
Induktive sensorer er svært robuste og motstandsdyktige mot støt, vibrasjoner og støv, noe som gjør dem egnet for tøffe industrielle miljøer. Den høye koblingsfrekvensen gjør det mulig å detektere bevegelige deler raskt, selv ved høye rotasjonshastigheter.
Kapasitive sensorkarakteristikker
Kapasitive sensorer fungerer etter prinsippet om å detektere endringer i elektrostatiske felt, noe som gjør dem i stand til å detektere et bredt spekter av materialer, inkludert metaller, plast, væsker, glass og tre. Disse allsidige enhetene består av dielektriske plater som avgir et elektrostatisk felt, sammen med en oscillator, utløserkrets og utgangskrets.
Komponenter i en kapasitetssensor
Kapasitiv sensors interne kretsløp
Når et objekt kommer inn i sensorens deteksjonssone, endres kapasitansen, slik at oscillatoren aktiveres med maksimal frekvens og amplitude. Deteksjonsavstanden kan finjusteres ved hjelp av en justeringsbolt, noe som gjør at kapasitive sensorer kan tilpasses ulike bruksområder, for eksempel deteksjon av væskenivå gjennom ikke-metalliske beholdere.
Viktige funksjoner: Evne til å oppdage gjenstander gjennom ikke-metalliske vegger
Begrensninger: Mottakelig for forstyrrelser fra fuktighet og tett damp
Bruksområder: Utbredt bruk i nivåmåling og kortdistansedeteksjon av transparente materialer
Holdbarhet: Lang levetid på grunn av fravær av mekanisk slitasje.
Sensorkonfigurasjoner og bruksområder
Både induktive og kapasitive sensorer har ulike konfigurasjoner som passer til ulike industrielle bruksområder. Disse sensorene kan være skjermet eller uskjermet, der skjermede sensorer gir mulighet for innfelt montering, mens uskjermede sensorer gir et større måleområde. De er tilgjengelige i normalt åpne eller normalt lukkede konfigurasjoner, samt NPN- eller PNP-utgangstyper for kompatibilitet med ulike styringssystemer.
Induktive sensorer er spesielt nyttige i metalldeteksjonsapplikasjoner, for eksempel deteksjon av beholderlokk i produksjonslinjer, mens kapasitive sensorer utmerker seg i nivådeteksjonsoppgaver, for eksempel overvåking av væskenivåer gjennom plastflasker. Valget mellom disse sensortypene avhenger av det spesifikke materialet som skal detekteres, miljøforholdene og det nødvendige deteksjonsområdet for applikasjonen.
https://viox.com/4-wire-proximity-sensor-wiring-diagram/
https://viox.com/npn-vs-pnp-proximity-sensors/
Sammenligning mellom induktiv og kapasitiv
| Funksjon | Induktive sensorer | Kapasitive sensorer |
|---|---|---|
| Deteksjonsområde | Relativt lav, opptil 80 mm | Variabel, kan detektere gjennom ikke-metalliske vegger |
| Detekterbare materialer | Hovedsakelig metalliske gjenstander | Bredt utvalg, inkludert metaller, plast, væsker, glass, tre |
| Miljømessig motstandskraft | Robust mot støt, vibrasjoner og støv | Kan endres av fuktighet og tette damper |
| Omkoblingsfrekvens | Høy, egnet for applikasjoner med høy hastighet | Ikke spesifisert, men generelt lavere enn induktiv |
| Slitasje og slitasje | Ingen bevegelige deler, motstandsdyktig mot slitasje | Fravær av mekanisk slitasje, lang levetid |
| Spesifikke bruksområder | Metalldeteksjon, telling av deler i høy hastighet | Nivåmåling, deteksjon av gjennomsiktig materiale |
| Deteksjon gjennom vegg | Ikke mulig | Kan oppdage gjenstander gjennom ikke-metalliske barrierer |
Induktive sensorer utmerker seg i metalldeteksjonsscenarier, med høy presisjon og pålitelighet i tøffe industrimiljøer. De tåler støt, vibrasjoner og støv, noe som gjør dem ideelle for bruksområder i produksjonslinjer der metallgjenstander må detekteres ved høye hastigheter.
Kapasitive sensorer gir derimot større allsidighet når det gjelder materialdeteksjon. Deres unike evne til å detektere nivåer gjennom ikke-metalliske beholdere gjør dem spesielt nyttige i applikasjoner for væskenivåovervåking, for eksempel for å detektere fyllingsnivåer i plastflasker. De er imidlertid følsomme for miljøfaktorer som fuktighet og tette damper, noe som krever nøye vurdering under implementeringen.
Begge sensortypene kan konfigureres som normalt åpne eller normalt lukkede, og med NPN- eller PNP-utganger, noe som gir fleksibilitet når det gjelder integrering med ulike kontrollsystemer. Valget mellom induktive og kapasitive sensorer avhenger til syvende og sist av de spesifikke kravene til applikasjonen, inkludert typen materiale som skal detekteres, driftsmiljøet og ønsket deteksjonsområde.
Miljøets innvirkning på sensorenes ytelse
Miljøfaktorer har stor innvirkning på sensorytelsen, særlig for induktive og kapasitive sensorer som brukes i industriell automasjon. Temperatursvingninger, luftfuktighet og elektromagnetisk interferens kan alle påvirke sensorenes nøyaktighet og pålitelighet. For å oppnå optimal ytelse bør sensorene plasseres i miljøer med lysnivåer på mellom 100 og 1000 LUX.
Induktive sensorer er generelt mer robuste mot miljøfaktorer, og opprettholder nøyaktigheten under tøffe forhold med støv, vibrasjoner og temperaturvariasjoner. Kapasitive sensorer er allsidige, men er mer utsatt for miljømessige endringer, spesielt fuktighet og tett damp, som kan endre deteksjonsevnen. For å redusere disse effektene er regelmessig kalibrering, datafiltrering og sensorfusjonsteknikker avgjørende for å opprettholde nøyaktigheten under varierende miljøforhold. I tillegg er det avgjørende å velge riktig sensortype for spesifikke miljøforhold for å optimalisere ytelsen og sikre pålitelig deteksjon i industrielle applikasjoner.
Visuelle distinksjoner av sensorer
Selv om induktive og kapasitive sensorer er like når det gjelder berøringsfri deteksjon, har de forskjellige visuelle egenskaper som kan gjøre det lettere å identifisere dem. Her er de viktigste visuelle forskjellene mellom disse to sensortypene:
- Materialet i huset: Induktive sensorer har vanligvis metallhus, ofte laget av rustfritt stål eller forniklet messing, for å tåle tøffe industrimiljøer.
- Følerflate: Kapasitive sensorer har vanligvis en større, flat sensoroverflate, mens induktive sensorer kan ha et mindre, mer fokusert sensorområde.
- Indikatorlamper: Begge typer har ofte LED-indikatorer, men plassering og farge kan variere avhengig av produsent og modell.
- Størrelse og form: Induktive sensorer er vanligvis mer kompakte og sylinderformede, mens kapasitive sensorer kan ha ulike former, blant annet rektangulære eller flate.
- Monteringsalternativer: Induktive sensorer er ofte konstruert for innfelt montering i metalloverflater, mens kapasitive sensorer kan tilby mer fleksible monteringsalternativer på grunn av deres evne til å føle gjennom ikke-metalliske materialer.
- Kontakttyper: De elektriske tilkoblingstypene kan variere, der induktive sensorer ofte har standardiserte industrikontakter, mens kapasitive sensorer potensielt tilbyr et større utvalg av tilkoblingsmuligheter.
