Здравствуйте, на связи команда PROSISTEMIKA.RU
Продолжаем разбираться в деталях и особенностях промышленной автоматизации. Сегодня, в продолжение прошлой статьи, более детально рассмотрим индукционные датчики, расскажем о принципе их работы и важных особенностях, которые необходимо знать, при выборе такого рода оборудования.
Что такое индуктивный датчик?
Индуктивный датчик — это устройство, которое преобразует механические перемещения в электрический сигнал. Такие датчики используются в промышленной автоматизации для контроля положения объектов, уровня жидкостей и других параметров.
Датчик, работающий по принципу индукции, представляет собой электронное устройство, которое не требует физического контакта с объектом. Его выходы могут быть выполнены в двух вариантах: PNP и NPN. Буква «P» обозначает положительный полюс, а «N» — отрицательный.
Если датчик имеет выход PNP, то его выходной сигнал высокий. Для формирования цепи необходимо подключить выходной кабель к “земле” или к чёрному кабелю датчика. В случае с датчиком NPN выходной сигнал низкий, поэтому выходной провод следует подключить к положительному полюсу датчика.
Каков принцип работы индуктивного бесконтактного датчика?
Принцип работы индуктивного датчика базируется на явлении электромагнитной индукции и эффектах, возникающих в результате действия вихревых токов, которые генерируются внутренней схемой устройства.
В состав индуктивного бесконтактного датчика входят: ферритовый сердечник с катушками, генератор, триггер Шмидта и выходной усилитель.
Генератор обеспечивает создание переменного магнитного поля катушкой. Когда металлический объект попадает в это поле, на его поверхности возникает вихревой ток. Этот ток, в свою очередь, приводит к ослаблению или прекращению электромагнитных колебаний. Триггер Шмидта регистрирует это изменение и посылает сигнал на открытие или закрытие выходной цепи.
Могут ли индуктивные датчики обнаруживать алюминий?
Да, индуктивные датчики способны распознавать алюминий и изделия из него, но дистанция распознавания сокращается по сравнению с распознаванием изделий из железа или стали. В ходе практических испытаний было установлено, что для одного и того же индуктивного датчика дистанция распознавания алюминиевых изделий будет на 40% меньше, чем дистанция распознавания стальных изделий.
Почему индуктивные датчики могут обнаруживать алюминий?
Магнитная проницаемость — это величина, которая характеризует способность материала поддерживать распространение магнитных линий внутри себя.
У железа магнитная проницаемость высокая. Железо является сильномагнитным материалом, который хорошо поддерживает распространение магнитных линий.
У алюминия магнитная проницаемость очень мала, что означает слабую способность поддерживать распространение магнитных линий. Алюминий является слабомагнитным материалом.
Таким образом, магнитная проницаемость железа значительно выше, чем у алюминия, как следствие расстояние обнаружения индуктивных датчиков для алюминия меньше, чем для железных объектов.
Преимущества:
- Простая конструкция и низкая стоимость: по своему строению данный тип датчиков достаточно прост, что делает их дешевыми в производстве.
- Бесконтактное обнаружение: индуктивный датчик не контактирует напрямую с обнаруживаемым объектом, поэтому он может избежать износа и повреждений поверхности объекта, а также снизить затраты на обслуживание.
- Высокая точность: индуктивные датчики могут обеспечивать высокоточное обнаружение, особенно для небольших или труднонаблюдаемых объектов.
- Широкий спектр применения: индуктивные датчики подходят для обнаружения различных металлических объектов, таких как железо, нержавеющая сталь, медь, алюминий и т.д.
- Уровень защиты IP67: в процессе производства индуктивный бесконтактный выключатель заполняет внутреннюю часть резьбовой трубы эпоксидной смолой для обеспечения герметичности.
Недостатки:
- Подходит только для обнаружения металлических объектов. Для обнаружения неметаллических объектов требуются емкостные или фотоэлектрические датчики
- Значительные различия в расстояниях обнаружения для разных типов металлических объектов: для одного и того же датчика объекты с большей магнитной проницаемостью имеют большее расстояние обнаружения
- Подверженность помехам: индуктивные датчики очень чувствительны к магнитным полям, что может повлиять на точность результатов обнаружения
- Неустойчивость к высоким температурам: индуктивные сенсоры сильно зависят от температуры, и высокие температуры могут привести к снижению производительности обнаружения. Поэтому оборудование необходимо должным образом защищать при использовании в условиях высоких температур
Заключение
Индуктивные датчики удобны и точны для бесконтактного обнаружения металлических объектов. Они широко применяются из-за простой конструкции, низкой стоимости и высокой точности. Однако у них есть недостатки: подверженность помехам, зависимость расстояния обнаружения от магнитной проницаемости объекта и неустойчивость к высоким температурам. При выборе датчика важно учитывать тип обнаруживаемых объектов, требуемую точность и условия эксплуатации для оптимального использования его возможностей.
Свяжитесь с нами, будем рады помочь:
Телефон: +78124438369
Электронная почта: zapros@prosistemika.ru
VK: https://vk.com/prosistemika
Telegram: https://t.me/prosistemika
С уважением,
Команда Prosistemika.ru!
