Индуктивные датчики

Принцип действия индуктивных датчиков основан на сокращении магнитуды их внутреннего колебательного контура. При попадании в электромагнитное поле датчика токопроводящего объекта в нем начинают вырабатываться вихревые токи, потребляющие энергию вне колебательного контура, в результате чего амплитуда электромагнитного поля датчика падает до установленного порога его срабатывания (переключения).

Индуктивные датчики находят применение в различных отраслях промышленности, таких как логистика, полиграфия, автомобилестроение, дерево- и металлообработка, сборочные предприятия, упаковка и в других. Общая потребность этих отраслей мировой экономики оценивается в 30 млн. датчиков ежегодно, плюс 4.5 млн. датчиков – ежегодная потребность других отраслей экономики.

Индуктивный датчик состоит из четырёх основных частей:

• медной обмотки и ферритового сердечника, определяющих габаритные размеры и дальность действия датчика;
• генератора, задающего частоту и поле действия индуктивного датчика;
• цепи запуска, определяющей изменения магнитуды сигнала;
• усилителя, нормализующего сигнал запуска (срабатывания) для его корректного обнаружения контроллером.

Расстояние срабатывания индуктивного датчика – это пространство, в пределах которого эталонный объект из стали FE 360 приводит к переключению выходного сигнала датчика. Современные технологии разработки и производства, используемые компанией Leuze electronic, позволяют достигать дальности действия индуктивных датчиков, четырехкратно превышающие нормативные величины. В таблице 1 приведены рабочие расстояния индуктивных датчиков различного размера и исполнения.

Таблица 1

Дальность действия индуктивных датчиков, как правило, увеличивается при работе с объектами из ферромагнитных металлов и, наоборот, неферромагнитные материалы, такие как алюминий, бронза, медь и другие сокращают дальность действия индуктивных датчиков. В таблице 2 приведены соответствующие коэффициенты наиболее распространенных металлов.

Таблица 2

Линейка индуктивных датчиков общего назначения производства Leuze electronic включает примерно 65 различных типов, постоянно имеющихся в наличии на складе фирмы в г.Овен, Германия. Наиболее распространенные типы датчиков также имеются на складе официального представителя Leuze electronic в России – компании АЛЛ Импекс 2001, в Москве. Специальные типы датчиков производятся по запросам клиентов под заказ.

Для использования в пищевой промышленности и на линиях розлива Leuze Elrctronic производит специальные типы индуктивных датчиков, способных устойчиво работать в тяжелых условиях этих отраслей. В эту группу входят датчики размером М12, М18 и М30 как встраиваемого, так и невстраиваемого исполнения, имеющие прочный металлический корпус с классом защиты IP69K. Важным преимуществом этой группы датчиков является их способность выдерживать без ущерба для качества функционирования мойку под струей воды большого давления с использованием моющих реагентов, а также сертификация ecolab, допускающая их использование с продуктами питания.

Для удобства и быстроты установки индуктивные датчики снабжаются специальными креплениями, исключающими воздействие металлических материалов и позволяющими быстро переустанавливать датчики в нужное положение. Крепления доступны в размерах Ø 6.5 мм, Ø 8.0 мм, Ø 12 мм, Ø 18 мм, Ø 30 мм.

Преимуществом индуктивных датчиков Leuze electronic перед другими производителями является, прежде всего, конкурентная цена на датчики стандартного применения, позволяющая достичь успеха в этом сегменте рынка. Ценовое преимущество оказывается особенно выигрышным с учетом выдающихся технических характеристик датчиков Leuze electronic. Прежде всего, это увеличенная дальность действия, позволяющая использовать датчики Leuze electronic для сложных промышленных применений, прочный полностью металлический корпус, выдерживающий большой перепад температур, а также степень защиты IP69K, обеспечивающая устойчивую и надежную работу датчиков даже после их мойки струей воды под давлением (для использования в пищевой промышленности и на линиях розлива).

Сильным направлением Leuze electronic являются индуктивные мини-датчики, находящие широкое применение из-за своих размеров в роботизированных комплексах, на сборочных линиях и в другом оборудовании. Диаметр таких датчиков составляет менее 6.5 мм, а частота переключения – до 5000 Гц, что обусловлено требованиями высокой динамики процессов автоматизированных систем.

Для получения максимальной отдачи от использования индуктивных датчиков необходимо придерживаться следующих основных рекомендаций по их применению.

1. Определяющим фактором при выборе типа датчика являются требуемая дальность действия, материал объекта и форма корпуса.
2. При установке индуктивных датчиков должны использоваться их штатные комплектующие: фиксирующие гайки, крепёжные хомуты. Категорически не рекомендуется превышать порог усилия затяжки.
3. Необходимо соблюдать определенное минимальное расстояние между индуктивным датчиком и окружающими металлическими предметами или другими индуктивными датчиками.
4. Частота изменения контролируемых процессов не должна превышать частоту переключения выбранного типа индуктивного датчика.
5. В целях обеспечения устойчивости и надежности работы датчика контролируемые объекты должны постоянно находиться в пределах дальности его действия, рассчитываемой по формуле Sa ≤ 0.81n. Оптимальное расстояние до точки срабатывания определяется как 0.5* Sa.

Металлическая стружка или пыль на чувствительной поверхности индуктивного датчика могут привести к уменьшению дальности его действия, поэтому рекомендуется периодически очищать чувствительную поверхность датчика.