Functies inductieve sensor
Inductieve sensoren blinken uit in het detecteren van metalen voorwerpen zonder fysiek contact, door gebruik te maken van een elektromagnetisch veld dat wordt opgewekt door een interne spoel. Deze apparaten kunnen ferrometalen detecteren op afstanden tot 80 millimeter, met een kleiner bereik voor non-ferromaterialen zoals messing en aluminium.
De belangrijkste onderdelen zijn:
- Sensor voorkant, behuizing, indicatielampje en aansluitdraden
- Intern circuit met spoel, oscillator, triggercircuit en uitgangscircuit
De werking van de sensor berust op het principe van elektromagnetische inductie, waarbij een metalen voorwerp dat het veld van de sensor binnengaat wervelstromen veroorzaakt, waardoor de oscillatietoestand verandert. Deze verandering wordt vervolgens gedetecteerd en omgezet in een uitgangssignaal.
Met name inductieve sensoren zijn zeer robuust, bestand tegen schokken, trillingen en stof, waardoor ze geschikt zijn voor zware industriële omgevingen. Dankzij hun hoge schakelfrequentie kunnen ze snel bewegende onderdelen detecteren, zelfs bij hoge draaisnelheden.
Kenmerken capacitieve sensor
Capacitieve sensoren werken volgens het principe van het detecteren van veranderingen in elektrostatische velden, waardoor ze een breed scala aan materialen kunnen detecteren, waaronder metalen, kunststoffen, vloeistoffen, glas en hout. Deze veelzijdige apparaten bestaan uit diëlektrische platen die een elektrostatisch veld uitzenden, samen met een oscillator, triggercircuit en uitgangscircuit.
Onderdelen van capacitieve sensor
Intern circuit van capacitieve sensor
Wanneer een voorwerp de detectiezone van de sensor binnengaat, verandert de capaciteit, waardoor de oscillator op maximale frequentie en amplitude in werking treedt. De detectieafstand kan nauwkeurig worden afgesteld met een afstelbout, waardoor capacitieve sensoren geschikt zijn voor verschillende toepassingen, zoals detectie van het vloeistofniveau door niet-metalen containers.
Belangrijkste kenmerken: Mogelijkheid om objecten te detecteren door niet-metalen muren
Beperkingen: Gevoelig voor interferentie door vocht en dichte dampen
Toepassingen: Wijdverspreid gebruik in niveaudetectie en korteafstandsdetectie van transparante materialen
Duurzaamheid: Lange levensduur door afwezigheid van mechanische slijtage.
Sensorconfiguraties en -toepassingen
Zowel inductieve als capacitieve sensoren bieden diverse configuraties voor verschillende industriële toepassingen. Deze sensoren kunnen afgeschermd of niet-afgeschermd zijn, waarbij afgeschermde sensoren verzonken gemonteerd kunnen worden en niet-afgeschermde sensoren een groter detectiegebied bieden. Ze zijn verkrijgbaar in normaal open of normaal gesloten configuraties, evenals NPN- of PNP-uitgangstypen voor compatibiliteit met verschillende besturingssystemen.
Inductieve sensoren zijn vooral nuttig in metaaldetectietoepassingen, zoals het detecteren van containerdeksels in productielijnen, terwijl capacitieve sensoren uitblinken in niveaudetectietaken, zoals het controleren van vloeistofniveaus in plastic flessen. De keuze tussen deze sensortypes hangt af van het specifieke materiaal dat gedetecteerd moet worden, de omgevingsomstandigheden en het vereiste detectiebereik voor de toepassing.
https://viox.com/4-wire-proximity-sensor-wiring-diagram/
https://viox.com/npn-vs-pnp-proximity-sensors/
Vergelijking inductief vs capacitief
| Functie | Inductieve sensoren | Capacitieve sensoren |
|---|---|---|
| Detectiebereik | Relatief laag, tot 80 mm | Variabel, kan door niet-metalen muren heen detecteren |
| Detecteerbare materialen | Voornamelijk metalen voorwerpen | Breed assortiment waaronder metalen, kunststoffen, vloeistoffen, glas, hout |
| Milieubestendigheid | Robuust tegen schokken, trillingen en stof | Veranderbaar door vochtigheid en dichte dampen |
| Schakelfrequentie | Hoog, geschikt voor hogesnelheidstoepassingen | Niet gespecificeerd, maar over het algemeen lager dan inductief |
| Slijtage | Geen bewegende delen, slijtvast | Geen mechanische slijtage, lange levensduur |
| Specifieke toepassingen | Metaaldetectie, onderdelen met hoge snelheid tellen | Niveausensor, detectie van transparant materiaal |
| Detectie door de muur | Niet mogelijk | Kan voorwerpen detecteren door niet-metalen barrières |
Inductieve sensoren blinken uit in metaaldetectiescenario's en bieden een hoge precisie en betrouwbaarheid in zware industriële omgevingen. Hun vermogen om schokken, trillingen en stof te weerstaan maakt ze ideaal voor toepassingen in productielijnen waar metalen voorwerpen op hoge snelheden gedetecteerd moeten worden.
Capacitieve sensoren bieden daarentegen een grotere veelzijdigheid in materiaaldetectie. Hun unieke vermogen om niveaus te detecteren in niet-metalen containers maakt ze bijzonder nuttig in toepassingen voor het monitoren van vloeistofniveaus, zoals het detecteren van vulniveaus in plastic flessen. Hun gevoeligheid voor omgevingsfactoren zoals vochtigheid en dichte dampen vereist echter een zorgvuldige afweging tijdens de implementatie.
Beide sensortypes kunnen worden geconfigureerd als normaal open of normaal gesloten, en met NPN- of PNP-uitgangen, waardoor flexibiliteit in integratie met verschillende regelsystemen mogelijk is. De keuze tussen inductieve en capacitieve sensoren hangt uiteindelijk af van de specifieke vereisten van de toepassing, waaronder het type materiaal dat gedetecteerd moet worden, de bedrijfsomgeving en het gewenste detectiebereik.
Invloed van de omgeving op de prestaties van sensoren
Omgevingsfactoren beïnvloeden de prestaties van sensoren aanzienlijk, vooral voor inductieve en capacitieve sensoren die worden gebruikt in industriële automatisering. Temperatuurschommelingen, vochtigheidsniveaus en elektromagnetische interferentie kunnen allemaal de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van sensoren beïnvloeden. Voor optimale prestaties moeten sensoren worden ingezet in omgevingen met lichtniveaus tussen 100 en 1000 LUX.
Inductieve sensoren zijn over het algemeen robuuster tegen omgevingsfactoren en behouden hun nauwkeurigheid onder zware omstandigheden met stof, trillingen en temperatuurschommelingen. Capacitieve sensoren zijn weliswaar veelzijdig, maar zijn gevoeliger voor omgevingsveranderingen, met name vochtigheid en dichte dampen, die hun detectiemogelijkheden kunnen veranderen. Om deze effecten te beperken, zijn regelmatige kalibratie, gegevensfiltering en sensorfusietechnieken essentieel om de nauwkeurigheid in verschillende omgevingsomstandigheden te behouden. Daarnaast is het kiezen van het juiste sensortype voor specifieke omgevingscondities cruciaal voor het optimaliseren van de prestaties en het garanderen van betrouwbare detectie in industriële toepassingen.
Visuele onderscheidingen van sensoren
Inductieve en capacitieve sensoren zijn weliswaar vergelijkbaar in hun contactloze detectiemogelijkheden, maar hebben verschillende visuele kenmerken die kunnen helpen bij hun identificatie. Hier zijn de belangrijkste visuele verschillen tussen deze twee soorten sensoren:
- Materiaal behuizing: Inductieve sensoren hebben meestal een metalen behuizing, vaak van roestvrij staal of vernikkeld messing, om bestand te zijn tegen zware industriële omgevingen.
- Detectievlak: Capacitieve sensoren hebben meestal een groter, vlak detectievlak, terwijl inductieve sensoren een kleiner, meer gefocust detectievlak kunnen hebben.
- Controlelampjes: Beide types hebben vaak LED-indicatoren, maar de plaatsing en kleur ervan kan verschillen afhankelijk van de fabrikant en het model.
- Grootte en vorm: Inductieve sensoren zijn over het algemeen compacter en cilindrischer, terwijl capacitieve sensoren verschillende vormen kunnen hebben, waaronder rechthoekige of platte ontwerpen.
- Montagemogelijkheden: Inductieve sensoren zijn vaak ontworpen voor verzonken montage in metalen oppervlakken, terwijl capacitieve sensoren flexibelere montagemogelijkheden bieden omdat ze door niet-metalen materialen kunnen detecteren.
- Typen aansluitingen: De elektrische verbindingstypes kunnen variëren, waarbij inductieve sensoren vaak gestandaardiseerde industriële connectoren hebben en capacitieve sensoren mogelijk een breder scala aan verbindingsopties bieden.
