Lastnosti induktivnega senzorja
Induktivni senzorji so odlični pri zaznavanju kovinskih predmetov brez fizičnega stika, saj uporabljajo elektromagnetno polje, ki ga ustvarja notranja tuljava. Te naprave lahko zaznajo železne kovine na razdaljah do 80 milimetrov, pri neželeznih materialih, kot sta medenina in aluminij, pa so območja manjša.
Ključne komponente vključujejo:
- Čelo senzorja, ohišje, indikatorska lučka in povezovalne žice
- Notranje vezje s tuljavo, oscilatorjem, sprožilnim vezjem in izhodnim vezjem
Delovanje senzorja temelji na načelu elektromagnetne indukcije, pri čemer kovinski predmet, ki vstopi v polje senzorja, povzroči tok vrtinčnih tokov, ki spremenijo stanje nihanja. Ta sprememba se nato zazna in pretvori v izhodni signal.
Induktivni senzorji so zelo robustni, odporni na udarce, vibracije in prah, zato so primerni za uporabo v zahtevnih industrijskih okoljih. Njihova visoka preklopna frekvenca omogoča hitro zaznavanje gibljivih delov, tudi pri visokih hitrostih vrtenja.
Značilnosti kapacitivnega senzorja
Kapacitivni senzorji delujejo po načelu zaznavanja sprememb v elektrostatičnih poljih, kar jim omogoča zaznavanje različnih materialov, vključno s kovinami, plastiko, tekočinami, steklom in lesom. Te vsestranske naprave so sestavljene iz dielektričnih plošč, ki oddajajo elektrostatično polje, ter oscilatorja, sprožilnega vezja in izhodnega vezja.
Sestavni deli senzorja zmogljivosti
Notranje vezje kapacitivnega senzorja
Ko predmet vstopi v območje zaznavanja senzorja, spremeni kapacitivnost, zaradi česar se oscilator aktivira z največjo frekvenco in amplitudo. Razdaljo zaznavanja je mogoče natančno nastaviti z nastavitvenim vijakom, zaradi česar so kapacitivni senzorji prilagodljivi različnim aplikacijam, kot je zaznavanje nivoja tekočine v nekovinskih posodah.
Ključne lastnosti: zmožnost zaznavanja predmetov skozi nekovinske stene
Omejitve: Občutljivost na motnje zaradi vlage in gostih hlapov
Uporaba: Široka uporaba pri zaznavanju nivoja in zaznavanju prozornih materialov na kratke razdalje
Trajnost: Dolga življenjska doba zaradi odsotnosti mehanske obrabe.
Konfiguracije in aplikacije senzorjev
Tako induktivni kot kapacitivni senzorji ponujajo različne konfiguracije, ki ustrezajo različnim industrijskim aplikacijam. Ti senzorji so lahko zaščiteni ali nezaščiteni, pri čemer zaščiteni senzorji omogočajo vgradnjo v ravnino, nezaščiteni pa večje območje zaznavanja. Na voljo so v normalno odprti ali normalno zaprti konfiguraciji ter z izhodi NPN ali PNP za združljivost z različnimi nadzornimi sistemi.
Induktivni senzorji so še posebej uporabni pri zaznavanju kovin, kot je zaznavanje pokrovov zabojnikov v proizvodnih linijah, medtem ko so kapacitivni senzorji odlični pri zaznavanju nivoja, kot je spremljanje nivoja tekočine v plastičnih steklenicah. Izbira med temi tipi senzorjev je odvisna od določenega materiala, ki ga je treba zaznati, okoljskih pogojev in zahtevanega območja zaznavanja za aplikacijo.
https://viox.com/4-wire-proximity-sensor-wiring-diagram/
https://viox.com/npn-vs-pnp-proximity-sensors/
Induktivna in kapacitivna primerjava
| Funkcija | Induktivni senzorji | Kapacitivni senzorji |
|---|---|---|
| Območje zaznavanja | Relativno nizko, do 80 mm | Spremenljiv, zaznava se skozi nekovinske stene |
| Materiali, ki jih je mogoče zaznati | Predvsem kovinski predmeti | Široka paleta, vključno s kovinami, plastiko, tekočinami, steklom, lesom |
| Odpornost na okolje | Odpornost na udarce, vibracije in prah | Spremenljiv zaradi vlage in gostih hlapov |
| Preklopna frekvenca | Visoka, primerna za aplikacije pri visokih hitrostih | Ni določeno, vendar je na splošno nižje od induktivnega |
| Obraba in obraba | Brez gibljivih delov, odporno na obrabo | Odsotnost mehanske obrabe, dolga življenjska doba |
| Posebne aplikacije | Odkrivanje kovin, visokohitrostno štetje delov | Zaznavanje nivoja, zaznavanje prozornega materiala |
| Zaznavanje skozi steno | Ni mogoče | Lahko zazna predmete skozi nekovinske ovire |
Induktivni senzorji so odlični pri zaznavanju kovin, saj zagotavljajo visoko natančnost in zanesljivost v zahtevnih industrijskih okoljih. Zaradi odpornosti na udarce, vibracije in prah so idealni za uporabo v proizvodnih linijah, kjer je treba kovinske predmete zaznati pri visokih hitrostih.
Kapacitivni senzorji pa so bolj vsestranski pri zaznavanju materialov. Zaradi svoje edinstvene zmožnosti zaznavanja nivojev skozi nekovinske posode so še posebej uporabni v aplikacijah za spremljanje nivoja tekočin, kot je zaznavanje nivojev polnjenja v plastičnih steklenicah. Vendar pa je treba pri njihovi občutljivosti na okoljske dejavnike, kot so vlažnost in gosti hlapi, med izvajanjem skrbno razmisliti.
Obe vrsti senzorjev je mogoče konfigurirati kot normalno odprta ali normalno zaprta ter z izhodi NPN ali PNP, kar omogoča prilagodljivost pri integraciji z različnimi nadzornimi sistemi. Izbira med induktivnimi in kapacitivnimi senzorji je na koncu odvisna od posebnih zahtev aplikacije, vključno z vrsto materiala, ki ga je treba zaznati, delovnim okoljem in želenim območjem zaznavanja.
Vpliv okolja na delovanje senzorja
Okoljski dejavniki pomembno vplivajo na delovanje senzorjev, zlasti induktivnih in kapacitivnih senzorjev, ki se uporabljajo v industrijski avtomatizaciji. Temperaturna nihanja, stopnja vlažnosti in elektromagnetne motnje lahko vplivajo na natančnost in zanesljivost senzorja. Za optimalno delovanje morajo biti senzorji nameščeni v okoljih z ravnjo svetlobe od 100 do 1000 LUX.
Induktivni senzorji so na splošno bolj odporni na okoljske dejavnike, saj ohranjajo natančnost v težkih pogojih s prahom, vibracijami in temperaturnimi spremembami. Kapacitivni senzorji so sicer vsestransko uporabni, vendar so bolj občutljivi na spremembe v okolju, zlasti na vlago in goste pare, ki lahko spremenijo njihove zmogljivosti zaznavanja. Za ublažitev teh učinkov so redna kalibracija, filtriranje podatkov in tehnike združevanja senzorjev bistvenega pomena za ohranjanje natančnosti v različnih okoljskih pogojih. Poleg tega je izbira ustrezne vrste senzorja za določene okoljske razmere ključnega pomena za optimizacijo delovanja in zagotavljanje zanesljivega zaznavanja v industrijskih aplikacijah.
Vizualne razlike med senzorji
Induktivni in kapacitivni senzorji so si sicer podobni po svojih zmožnostih brezkontaktnega zaznavanja, vendar imajo različne vizualne značilnosti, ki lahko pomagajo pri njihovem prepoznavanju. V nadaljevanju so predstavljene ključne vizualne razlike med tema dvema vrstama senzorjev:
- Material ohišja: Induktivni senzorji imajo običajno kovinska ohišja, pogosto izdelana iz nerjavnega jekla ali ponikljane medenine, ki so odporna na zahtevna industrijska okolja.
- Zaznavanje obraza: Kapacitivni senzorji imajo običajno večjo, ravno zaznavno površino, medtem ko imajo induktivni senzorji lahko manjšo, bolj osredotočeno zaznavno površino.
- Kontrolne lučke: Obe vrsti pogosto vključujeta indikatorje LED, vendar se njihova namestitev in barva lahko razlikujeta glede na proizvajalca in model.
- Velikost in oblika: Induktivni senzorji so običajno bolj kompaktni in valjaste oblike, medtem ko so kapacitivni senzorji lahko različnih oblik, vključno s pravokotnimi ali ploščatimi.
- Možnosti montaže: Induktivni senzorji so pogosto zasnovani za vgradnjo v kovinske površine, medtem ko kapacitivni senzorji zaradi svoje sposobnosti zaznavanja skozi nekovinske materiale ponujajo bolj prilagodljive možnosti vgradnje.
- Vrste priključkov: Induktivni senzorji imajo pogosto standardizirane industrijske konektorje, kapacitivni senzorji pa lahko ponujajo širši nabor možnosti priključitve.
