Induktív érzékelők

Működés

Az induktív közelítéskapcsolók működése egy nagyfrekvenciás oszcillátoron alapszik, aminek az áramfelvételét megváltoztatják a közeledő fémtárgyak. Ez a hatás nemfémes anyagokon át is jelentkezik. Az oszcillátor áramának változása egy kapcsolóerősítővel feldolgozva kétállapotú jelként kerül a kimenetre.

Az oszcillátor áramát az aktiváló tárgy érintés nélkül, az aktív felülethez közelítve változtatja meg. Az érintés nélküli észleléssel nincs szükség működtető erőre, a kapcsolás pergésmentes, nincs elhasználódás, nincs karbantartásigény, valamint az élettartam független a kapcsolás gyakoriságától.

Kapcsolási távolság

Egy adott fémmel elérhető érzékelési távolság a tipikus redukciós tényezőkből és a névleges érzékelési távolságból (S_n) számítható: érzékelési távolság = S_n × redukciós tényező

Léteznek olyan induktív érzékelők, melyeknél fenti hatással nem kell számolni, minden fémet 100%-os távolságból érzékelnek, redukciós tényezőjük fémtől függetlenül 1.

Beépítés

Beépíthetőség szempontjából kétféle induktív érzékelő létezik:

• Síkba építhetők, melyek fémes illetve nemfémes anyagokba egyaránt beépíthetők, fémes anyaggal is teljesen körülvehetők. Ezek az érzékelők egymáshoz közel is lehetnek.
• Síkba nem építhetők. Ezek az érzékelők is síkba építhetők, azonban azonban kizárólag nemfémes anyagokba. Fémes anyagokból az aktív felületük ki kell, hogy álljon, és két vagy több ilyen érzékelőt egymás mellé építve szünetet / szabad zónát kell hagyni közöttük, aminek mértékét az adatlapjuk definiálja.

Két minden másban azonos, síkba építhető illetve nem építhető érzékelő közül a síkba nem építhető típus nagyobb kapcsolási távolsággal bír, kisebb méretű érzékelőknél (12 mm illetve kisebb átmérők) a kapcsolási távolságuk kb. kétszerese, nagyobbaknál kb. 50%-kal nagyobb mint a síkba építhető típusoké.

Kimenetek

Az egyenáramú kivitelek kimenőfokozatai npn vagy pnp tranzisztoros kivitelben állnak rendelkezésre. A váltóáramú típusok is félvezetős kimenettel rendelkeznek. A kimenet kapcsolófunkciója a mechanikus kapcsolókhoz hasonlóan bontó, záró vagy váltó lehet.

Az induktív érzékelők közvetlenül csatlakoztathatók elektronikus áramkörökhöz, PLC-s bemenetekhez, relékhez vagy mágneskapcsolókhoz.

A mechanikus kapcsolókhoz hasonlóan a 2- és 3-vezetékes kapcsolóérzékelők sorba vagy párhuzamba köthetők. Sorba kötésnél az érzékelők számával megszorzott, típusra jellemző feszültségeséssel és maradékfeszültséggel Ud kell számolni. Tirisztoros kimenetek párhuzamos kapcsolása esetén az elsőként bekapcsoló kimenet veszi fel a teljes terhelőáramot.

Leuze induktív érzékelők típusjelölése

A Leuze induktív érzékelők „beszélő” típusjelölését mutatja be a kép, illetve az annak megfelelő alábbi példán elhelyezett linkek, melyek a vonatkozó definíciókra mutatnak:

IS 212FM/4NO.5–2E0–S12

Konstrukció

IS

Induktív közelítéskapcsoló

ISS

Induktív közelítéskapcsoló, rövid konstrukció

Sorozat

204

4 mm-es hengeres

205

M5 x 0,5 menetes

206

6 mm-es hengeres

208

M8 x 1 menetes

212

M12 x 1 menetes

218

M18 x 1 menetes

230

M30 x 1,5 menetes

240

12 x 40 x 26 mm hasáb

244

40 x 40 mm aktív felületű hasáb

255

5 x 5 mm-es hasáb

288

8 x 8 mm hasáb hasáb

Tokozás

MM

Fém tokozás / műanyag aktív felület

PP

Műanyag tokozás

FM

Teljesen fém tokozás

Kimenet

44

pnp záró és bontó

4NO

pnp záró

4NC

pnp bontó

22

npn záró és bontó

2NO

npn záró

2NC

npn bontó

1NO.3

2 vezetékes záró, AC/DC

1NC.3

2 vezetékes bontó, AC/DC

Speciális tulajdonság

nincs

–

.5

Rozsdamentes acél tokozás

.5F

Rozsdamentes acél tokozás, élelmiszeripari kivitel

Kapcsolási távolság / beépítés

3 karakteres jelölés, kapcsolási távolság mm-ben számmal jelölt, tizedes pont helyet „E” illetve „N” jelöli, hogy síkba beépíthető illetve nem beépíthető kivitel. Néhány példa:

• 1N5: Kapcsolási távolság 1,5 mm / síkba nem beépíthető
• 4E0: Kapcsolási távolság 4,0 mm / síkba beépíthető
• 15E: Kapcsolási távolság 15 mm / síkba beépíthető
• 15N: Kapcsolási távolság 15 mm / síkba nem beépíthető

Csatlakozás

Semmi

Kábeles

S12

M12 csatlakozó, 4 pólusú

200-S12

200 mm kábel, rajta 4 pólusú, M12-es csatlakozó

S8.3

M8 csatlakozó, 3 pólusú

S8.4

M8 csatlakozó, 4 pólusú

TB.4

Sorkapocsház, 4 pólusú

A Leuze induktív érzékelőkkel szinte minden igény lefedhető, adott méretben különféle, a megszokottnál akár ötszörös kapcsolási távolságokkal állnak rendelkezésre:

• Standard, hengeres tokozású érzékelők
  • M8, M12, M18 és M30 méretek
• Standard, hasáb alakú érzékelők
• Kisméretű, miniatűr érzékelők
  • 4-es, M5-ös, 6-os átmérőjű hengeres, és 5 x 5 mm-es keresztmetszetű hasáb tokozásban
• 100% acél tokozású érzékelők 1-es redukciós tényezővel
  • M8, M13, M18 és M30 méretek

Induktív érzékelők típusai, adatlapok, stb. a Leuze honlapon.

Ajánlatkérés

Megmutatjuk, hogy milyen erősen függ az induktív érzékelők kapcsolási távolsága a céltárgy anyagától, és azt is, amit csak kevesen tudnak, hogyan lehet a kapcsolási távolságot megnövelni.

 

Bár a videóban az egyébként 0,4-es redukciós tényezőjű alumíniummal is hozzuk a vasnál tapasztalt kapcsolási távolságot, nem arról van szó, hogy fóliával a redukciós tényező 1-lesz, függetlenül a céltárgy anyagától, hanem arról, hogy számottevően meg lehet haladni az adott anyagra jellemző kapcsolási távolságot. Hasonló geometriájú céltárgyak esetén a vasat az érzékelő nagyobb távolságból észlelné mint az alumíniumot.

Az induktív érzékelők katalógusban megadott kapcsolási távolságának a meghatározása, szabvány által előírt, 1 mm vastag szénacél lemezzel történik. Ez a lemezt vékonyítva, a kapcsolási távolság csökkenését fogjuk tapasztalni, egy bizonyos lemezvastagság alatt azonban megfordul a dolog és a kapcsolási távolság növekedésnek indul.

A dolog fizikai magyarázata, hogy az érzékelő váltakozó elektromágneses erőterével kölcsönhatásba lépő anyagban, a vastagság csökkenésével együtt csökken a dipólusok száma, melyek a mágneses mezővel együtt mozogva, egyre kevésbé képesek az erősíteni. Nagyon vékony anyagnál azonban kompenzálja a dipólusok csökkenését, hogy azok mozgása kötetlenebbé, szabadabbá válik.