مقالات و دانستنی ها
سنسور القایی
سنسور القایی-3 تفاوت اصلی با سنسور خازنی
در مقاله سنسورها در صنعت درمورد انواع سنسور های صنعتی و لزوم استفاده از آنها صحبت کردیم.در این مقاله قصد داریم درباره سنسور القایی صحبت کنیم و در انتهای مقاله به 3 مورد تفات اصلی این سنسورها با سنسورهای خازنی می پردازیم.
سنسور القایی
یک سنسور القایی نوعی دستگاه الکترونیکی است که از اصل القای الکترومغناطیسی برای تشخیص یا اندازه‌گیری اشیاء بدون تماس فیزیکی استفاده می‌کند. در اینجا یک بررسی اجمالی از نحوه کار و کاربردهای آن آورده شده است.
عملکرد یک سنسور مجاورتی القایی بر اساس قانون القای فارادی است. وقتی جریان الکتریکی از طریق یک سیم‌پیچ جریان می‌یابد، یک میدان مغناطیسی تولید می‌کند. برعکس، تغییر در میدان مغناطیسی از طریق سیم‌پیچ، جریانی را القا می‌کند. این اصل به سنسور اجازه می‌دهد تا اشیاء فلزی که میدان مغناطیسی را تغییر می‌دهند را تشخیص دهد.
کاربرد سنسور القایی
سنسور های القایی در کاربردهای مختلفی استفاده می‌شوند، از جمله:
- مگنتومترهای سیم‌پیچ جستجو: برای تحقیقات در زمینه‌هایی مانند مگنتوتلوریکس و مگنتومترهای فضایی.
- سنسورهای القایی: سنسورهای بدون تماس هستند که برای موقعیت‌یابی و تشخیص اشیاء فلزی استفاده می‌شوند. آنها به ویژه نسبت به فلزات آهنی حساس هستند اما همچنین می‌توانند فلزات غیر آهنی را نیز تشخیص دهند، هرچند با محدوده حساسیت کاهش‌یافته.
محدوده حساسیت
محدوده حساسیت یک سنسور مجاورتی القایی فاصله از صورت سنسور تا حداکثر فاصله‌ای است که می‌تواند یک هدف فلزی را تشخیص دهد. این محدوده بستگی به نوع فلز دارد؛ فلزات آهنی اجازه می‌دهند که محدوده طولانی‌تری داشته باشند، در حالی که فلزات غیر آهنی مانند آلومینیوم و مس ممکن است محدوده را به طور قابل توجهی کاهش دهند. یک سنسور مجاورتی القایی بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی برای تشخیص اشیاء فلزی بدون تماس فیزیکی کار می‌کند. در اینجا توضیح ساده‌شده‌ای از اصل کار آن آورده شده است.
نوسان‌ساز فرکانس بالا
سنسور دارای یک نوسان‌ساز فرکانس بالا است که یک میدان الکترومغناطیسی ثابت ایجاد می‌کند. این نوسان‌ساز شامل یک سیم‌پیچ سنسور دارای یک نوسان‌ساز فرکانس بالا است که یک میدان الکترومغناطیسی ثابت ایجاد می‌کند. این نوسان‌ساز شامل یک سیم‌پیچ (یا پیچش)، یک خازن و یک تقویت‌کننده است.
تشخیص اشیاء فلزی
وقتی یک شیء فلزی وارد میدان الکترومغناطیسی می‌شود، میدان را مختل می‌کند و باعث می‌شود جریان‌های گردابی روی سطح شیء جریان یابند. این جریان‌های گردابی یک میدان مغناطیسی ثانویه تولید می‌کنند که با میدان اصلی از سنسور مخالفت می‌کند.
سیگنال خروجی
تعامل بین جریان‌های گردابی و میدان مغناطیسی منجر به تغییر در دامنه نوسان‌ساز سنسور می‌شود. مدار داخلی سنسور این تغییر را تشخیص می‌دهد و یک سیگنال خروجی تولید می‌کند که نشان‌دهنده حضور شیء فلزی است.
انواع سنسور القایی
سنسورهای مجاورتی القایی می‌توانند یا محافظ‌دار یا بدون محافظ باشند:
- سنسورهای محافظ‌دار دارای یک محافظ فلزی دور سیم‌پیچ هستند که میدان مغناطیسی را به صورت جلوی سنسور متمرکز می‌کنند و از تداخل با اشیاء فلزی مجاور محافظت می‌کنند.
- سنسورهای بدون محافظ دارای محدوده حساسیت بزرگتری هستند اما به دلیل عدم احاطه سیم‌پیچ توسط یک محافظ فلزی، بیشتر در معرض تداخل قرار دارند.
این سنسورها به طور گسترده‌ای در اتوماسیون صنعتی برای وظایفی مانند تشخیص موقعیت قطعات در خطوط مونتاژ، کنترل حرکت ماشین‌آلات و اطمینان از تراز مناسب اجزاء استفاده می‌شوند. سنسورهای نزدیکی خازنی و القایی هر دو برای تشخیص حضور اشیاء بدون تماس فیزیکی استفاده می‌شوند، اما آنها بر اساس اصول مختلفی کار می‌کنند و برای کاربردهای مختلف مناسب هستند.
حال که با سنسور های القایی آشنا شدیم، به بررسی مقایسه ای میان این سنسور ها و سنسور های خازنی می پیدازیم.
سنسورهای خازنی:
- روش حساسیت: آنها از تغییرات ظرفیت برای تشخیص اشیاء استفاده می‌کنند. یک سنسور خازنی می‌تواند هم اشیاء فلزی و هم غیر فلزی را تشخیص دهد، از جمله مایعات، پلاستیک‌ها و حتی مواد پودری.
- حساسیت مواد: آنها نسبت به هر ماده‌ای که می‌تواند بار الکتریکی را ذخیره کند، حساس هستند.
- کاربردها: ایده‌آل برای نظارت بر سطح و تغذیه، تشخیص حضور موادی مانند کاغذ، شیشه و پلاستیک، و همچنین می‌تواند در کنترل سطح مایعات استفاده شود.
سنسور های القایی:
- روش حساسیت: آنها از یک میدان الکترومغناطیسی تولید شده توسط یک سیم‌پیچ استفاده می‌کنند. آنها حضور اشیاء فلزی را از طریق اختلال در این میدان تشخیص می‌دهند، که معمولاً توسط جریان‌های گردابی القا شده در فلز ایجاد می‌شود.
- حساسیت مواد: آنها فقط نسبت به اشیاء فلزی حساس هستند و دارای محدوده‌های حساسیت مختلف برای فلزات آهنی و غیر آهنی هستند.
- کاربردها: به طور معمول در اتوماسیون صنعتی برای تشخیص موقعیت قطعات فلزی، شمارش و کنترل حرکت ماشین استفاده می‌شوند.
تفاوت های کلیدی:
- مواد هدف: سنسورهای القایی محدود به فلزات هستند، در حالی که سنسورهای خازنی می‌توانند طیف گسترده‌ای از مواد را تشخیص دهند.
- مناسبت محیطی: سنسورهای خازنی ممکن است تحت تأثیر تجمع گرد و غبار یا رطوبت روی سنسور یا هدف قرار گیرند، که می‌تواند ظرفیت را تغییر دهد و منجر به خواندن‌های نادرست شود. سنسورهای القایی به طور کلی نسبت به عوامل محیطی مقاوم‌تر هستند.
- محدوده و حساسیت: سنسورهای خازنی می‌توانند دارای محدوده حساسیت طولانی‌تری باشند و می‌توانند برای حساسیت به چگالی ماده هدف تنظیم شوند، در حالی که سنسورهای القایی دارای محدوده ثابتی هستند که توسط سیم‌پیچ و نوع فلز تشخیص داده شده تعیین می‌شود.
منابع:
realpars.com
sensorpartners.com
ibspe.com
تیم مهندسی مهام صنعت ارائه دهنده مشاوره جهت انتخاب سنسور های مجاورتی مورد نیاز شما و تامین کننده انواع تجهیزات اتوماسیون و برق صنعتی می باشد. جهت سفارش سنسور مورد نظر خود با ما تماس بگیرید.