Zasada działania indukcyjnych łączników zbliżeniowych, odmiany i przykłady ich zastosowania

Bezkontaktowe przełączniki indukcyjne (czujniki zbliżeniowe) służą do zautomatyzowanej bezdotykowej detekcji obiektów o różnym przeznaczeniu przemysłowym. Zasada ich działania opiera się na zjawisku zmiany amplitudy oscylacji generatora związanej z wprowadzeniem w obszar roboczy czujnika ferromagnetycznego, magnetycznego lub metalowego przedmiotu o określonej wielkości.

Gdy czujnik jest włączony, w jego obszarze roboczym działa zmienne pole magnetyczne i jeśli teraz w ten obszar zostanie wprowadzony metal, wówczas cele zostaną skierowane na ten metal prądy wirowe spowoduje zmianę początkowej amplitudy oscylacji generatora, przy czym wielkość tej zmiany będzie zależała od odległości metalowego obiektu od czujnika. Odpowiednia wartość sygnału analogowego zostanie przetworzona przez przerzutnik na sygnał logiczny, który określi wartość histerezy i poziom przełączania.

Sam przełącznik w tym kontekście jest przetwornikiem półprzewodnikowym, który steruje stanem określonego zewnętrznego obwodu wyzwalającego w zależności od położenia obserwowanego obiektu, a położenie obiektu jest określane bez mechanicznego kontaktu z czujnikiem.

Jak zapewne już się domyśliłeś, wrażliwym elementem jest tutaj induktor, którego obwód magnetyczny jest otwarty w kierunku obszaru roboczego.

Indukcyjne wyłączniki krańcowe należą do dużej grupy bezkontaktowe czujniki położenia mechanizmów, które są bardzo powszechne w nowoczesnych systemach automatyki.

Indukcyjny łącznik zbliżeniowy w pewnym systemie automatyki pełni funkcję głównego narzędzia monitorowania położenia niektórych elementów wyposażenia, z którego przetwarzane są sygnały, w zależności od przeznaczenia urządzenia, z licznika produktów, kontrolera ruchu, systemu alarmowego, itd. przym. .

W szczególności indukcyjne czujniki zbliżeniowe są często stosowane do liczenia przedmiotów metalowych i śledzenia ich położenia, np. butelki poruszają się po przenośniku, na którego nakrętkach są liczone, lub w hali montażowej następuje zmiana narzędzia po liczniku, kołnierzu mieści się w zakresie czujnika indukcyjnego. …

Proces działania przełącznika można opisać następująco. W stanie roboczym przed powierzchnią roboczą czujnika bezdotykowego pulsuje pole magnetyczne o stałej amplitudzie.

Jeśli metal zbliży się do czujnika (na przykład blaszana zakrętka butelki lub część części biorącej udział w montażu robota), wówczas wystąpi tendencja do tłumienia oscylacji pola magnetycznego, odpowiednio do wartości demodulowanego napięcia spadnie, nastąpi wyzwolenie wyzwalacza, co prowadzi do przełączenia elementu przełączającego (np. do zadziałania licznika lub do zmiany narzędzia).

Wszystkie metalowe przedmioty o odpowiedniej wielkości, na przykład: występy wałów, kołnierze, blachy stalowe, łby śrub sprzęgła itp., mogą służyć jako obiekty kontrolne lub liczące dla bezdotykowych przełączników indukcyjnych.

Ze względu na zasadę komutacji sterowanego obwodu oraz sposób podłączenia do niego, czujniki indukcyjne występują w kilku odmianach, różniących się liczbą przewodów. Czujniki zbudowane są w oparciu o przełączniki NPN lub PNP, mogą być normalnie zwarte lub normalnie otwarte.

Dwuprzewodowe - są podłączone bezpośrednio do obwodu obciążenia i są przez niego zasilane, tutaj bardzo ważne jest przestrzeganie biegunowości i nominalnej rezystancji obciążenia, w przeciwnym razie czujnik nie będzie działał poprawnie.

Najpopularniejsze są przełączniki trójprzewodowe, mają zasilanie na dwóch przewodach, a trzeci służy do podłączenia przełączanego obciążenia.

Wreszcie przełączniki czteroprzewodowe mają możliwość wyboru trybu przełączania (normalnie zamknięty lub normalnie otwarty).

Inny powszechny typ czujników położenia w nowoczesnych systemach automatyki: Optyczne czujniki zbliżeniowe