سنسور القایی (Inductive Sensor) چیست؟

سنسور القایی چیست و چگونه کار می‌کند؟

سنسورهای القایی زیر مجموعه‌ای از سنسورهای مجاورتی (Proximity) هستند و از آن ها برای تشخیص اجسام فلزی در صنایع مختلف استفاده می‌شود.

عملکرد این سنسور به صورتی است که بدون تماس با اجسام فلزی می‌تواند آن را تشخیص دهد. از این رو عواملی مانند اصطکاک و فرسایشات مکانیکی روی طول عمر آن ها اثری ندارد و می‌تواند در محیط‌های آلوده به خاک، روغن، گریس و … به خوبی کار کنند. عموما هر سنسور القایی شامل 4 بخش اساسی است.

 سنسور القایی

4 بخش اصلی تشکیل‌دهنده سنسورهای القایی

  1. سیم پیچ و هسته فریت
  2. مدار اسیلاتور (نوسان‌ساز)
  3. مدار آشکارساز
  4. مدار قطع و وصل‌کننده خروجی
بخش‌های اصلی تشکیل‌دهنده سنسور القایی

بخش‌های اصلی تشکیل‌دهنده سنسور القایی

اسیلاتور میدان مغناطیسی که از هسته فریت و سیم‌پیچ تشعشع یافته را تولید می­‌کند. میدان در اطراف محور هسته فریت متمرکز شده تا بتواند به قسمت جلویی سنسور هدایت شود. هنگامی که یک جسم فلزی به سمت میدان و به داخل وارد شود، جریان‌های گردابی خروجی از جلوی سنسور، به سطح جسم فلزی هدایت می‌شوند. در نتیجه دامنه سیگنال اسیلاتور کاهش می‌یابد و مدار آشکارساز، تغییر در دامنه سیگنال اسیلاتور را آشکار می‌­کند. مدار آشکارساز با رسیدن دامنه سیگنال به سطح خاصی فعال می­‌شود. با فعال شدن آن خروجی سنسور فعال می‌شود.

هنگامی که جسم فلزی از میدان مغناطیسی خارج شود، دامنه سیگنال اسیلاتور افزایش پیدا می ­کند. هنگامی که این افزایش دامنه به سطح خاصی رسید فرمان قطع خروجی صادر می­‌شود.

اختلاف بین حالت فعال و غیرفعال در مدار اسیلاتور و آشکارساز منجر به حاشیه هیسترزیس (H) در عملکرد سنسور القایی می‌گردد.

مدار داخلی سنسور القایی

مدار داخلی سنسور القایی

مزایای سنسور القایی

  • رنگ جسم فلزی در تشخیص آن اثری ندارد.
  • عدم تاثیر محیط های آلوده و گرد و خاک و … در عملکرد آن‌ها
  • عدم وجود اصطکاک و سایش مکانیکی
  • عدم تاثیر رطوبت در عملکرد آن

3 نکته مهم در انتخاب نوع سنسور مجاورتی (القایی یا خازنی)

  • سنسورهای مجاورتی القایی فقط اجسام فلزی را حس می‌کند.
  • میدان‌های مغناطیسی قوی روی عملکرد سنسورهای مجاورتی القایی تاثیر می‌گذارد.
  • فاصله دید سنسورهای مجاورتی القایی نسبت به سایر سنسورها کمتر است.

تفاوت سنسور القایی تکی (Single) و دوبل (Double)

هنگامی که محدودیت فضا برای انتخاب قطر سنسور داریم می‌توان از سنسور دوبل استفاده کرد.
می‌توان گفت میدان دید یک سنسور دوبل برابر سنسور تکی با یک ساز قطر بزرگتر است.

تفاوت دید سنسورهای قطر 12 و 18 با سیم‌پیچ دوبل و تکی

تفاوت دید سنسورهای قطر 12 و 18 با سیم‌پیچ دوبل و تکی

تفاوت سنسورهای القایی شیلددار و بدون شیلد

سنسورهای مجاورتی القایی به دو صورت شیلددار و بدون شیلد عرضه می ­گردند.

سنسورهای شیلددار

سنسورهای شیلددار

 

سنسورهای بدون شیلد

سنسورهای بدون شیلد

در نوع شیلددار یک حلقه فلزی در اطراف هسته وجود دارد و منجر به تمرکز میدان مغناطیسی فقط در جلوی سنسور القایی می‌گردد. اما در نوع بدون شیلد حلقه فلزی وجود ندارد و میدان مغناطیسی متمرکز نیست بلکه کمی اطراف لبه سنسور را نیز شامل می ­شود. این مدل از سنسورهای القایی حساسیت بیشتری نسبت به سنسورهای شیلددار دارند.

میدان دید سنسورهای القایی شیددار و بدون شیلد

میدان دید سنسورهای القایی شیددار و بدون شیلد

نکته حائز اهمیت این است که اگر بخواهیم از دو یا چند سنسور القایی بدون شیلد در کنار هم استفاده کنیم لازم است حداقل فاصله مجاز بین دو سنسور رعایت گردد تا میدان های آنها با هم تداخل پیدا نکند.

سنسورهای القایی تا چه فاصله ای را می‌بینند؟

دامنه تشخیص سنسورهای القایی تابع نوع سنسور و شیلددار یا بدون شیلد بودن آن است. همچنین بیشینه فاصله‌­ای که سنسور می­‌تواند جسم فلزی را تشخیص دهد به جنس جسم فلزی وابسته است.

جدول فاصله دید سنسورهای القایی

جدول فاصله دید سنسورهای القایی

سرعت سوئیچینگ سنسور القایی چقدر است؟

ماکزیمم سرعتی که می توان جسم فلزی را از جلوی سنسور القایی جابه جا نمود و تغییرات قطع و وصل شدن خروجی سنسور را آشکار کرد سرعت سوئیچینگ سنسور القایی گفته می‌شود.

منبع



دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.