انواع سنسور القایی و کاربردهای مختلف آن
در این مقاله در مورد انواع سنسور القایی صحبت خواهیم کرد. ما توضیح خواهیم داد که سنسور القایی چیست، سنسورهای القایی چگونه کار می‌کنند، برخی از انواع مختلف سنسورهای القایی را توضیح خواهیم داد و همچنین در مورد برخی از روش‌های استفاده از این سنسورها در اتوماسیون صحبت خواهیم کرد.
سنسور القایی چیست؟
سنسور القایی یک دستگاه الکترونیکی است که می‌تواند اهداف فلزات آهنی را بدون تماس فیزیکی تشخیص دهد. سنسورهای القایی نیز اهداف فلزات غیرآهنی مانند آلومینیوم، برنج و مس را شناسایی می‌کنند. اما استفاده از اهداف فلزی غیرآهنی، محدوده عملکرد حسگر القایی را کاهش می‌دهد.
محدوده سنجش حسگر القایی
محدوده حسگر یک سنسور القایی فاصله از سطح سنسور تا حداکثر فاصله ای است که حسگر می‌تواند هدف فلزی را تشخیص دهد. فاصله سنجش را می‌توان در برگه اطلاعات سنسور پیدا کرد. هنگامیکه می‌خواهید فلز غیر آهنی را تشخیص دهید، برگه اطلاعات برخی از عوامل اصلاح را نشان می‌دهد. فلز غیر آهنی نوعی فلز است که مقدار قابل توجهی آهن در آن وجود ندارد. برنج، آلومینیوم و مس نمونه‌هایی از فلزات غیرآهنی هستند. این بدان معناست که این فلزات مقدار قابل توجهی آهن در داخل خود ندارند. اگر جسم یک فلز غیرآهنی است، به این معنی که مقدار قابل توجهی آهن در آن وجود ندارد، باید یک ضریب تصحیح ساده را هنگام تعیین فاصله سنجش در نظر بگیرید.
به عنوان مثال، در اینجا می‌گوید اگر جسم از برنج ساخته شده است، شما فقط باید فاصله حسگر طبیعی را در 0.5 ضرب کنید. بنابراین، اگر 12 میلی متر را در 0.5 ضرب کنیم، در نهایت به 6 میلی متر به عنوان فاصله حسگر برای یک جسم برنجی خواهیم رسید. یعنی اگر بخواهیم جسمی را حس کنیم که از برنج ساخته شده است، فاصله سنسور تا جسم نباید بیشتر از 6 میلی متر باشد تا این بتواند جسم را حس کند.
همین امر در مورد سایر فلزات غیر آهنی نیز صدق میکند. به عنوان مثال، اگر جسمی از آلومینیوم داشته باشیم، فاصله حسگر برای این سنسور القایی 12 میلی متر ضرب در 0.4 است. این به ما فاصله حسی 4.8 میلی متری می‌دهد. برای یک جسم مسی، فاصله حسگر 12 میلی متر ضرب در 0.3 خواهد بود که برابر با 3.6 میلی متر است. اگر به برگه داده سنسور نیاز دارید و نمی‌توانید آن را پیدا کنید، می‌توانید برای دریافت آن به وب سایت سازنده سنسور بروید.
چهار بخش خارجی اصلی یک سنسور القایی عبارتند از بدنه سنسور، صفحه سنسور، چراغ نشانگر و انتهای کابل یا انتهای رابط کابل. داخل بدنه حسگر جایی است که مداری که باعث کارکرد سنسور می‌شود قرار دارد. قسمت فیس بخشی از حسگر است که اهداف را تشخیص می‌دهد. چراغ نشانگر معمولاً نزدیک جایی است که کابل به سنسور وصل می‌شود. هنگامیکه هدف در محدوده حسگر حسگر قرار دارد، چراغ نشانگر روشن می‌شود. کابل سنسور دارای سه سیم رنگی مختلف قهوه‌ای، آبی و مشکی است. این سنسورها با کابلی در دسترس هستند که از قبل وصل شده است یا می‌توانند یک رابط داشته باشند که کابل روی آن پیچ می‌شود.
سنسور القایی چگونه کار میکند؟
سنسور القایی یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد میکند که از فیس سنسور ساطع می‌شود. قرار دادن یک هدف فلزی در نزدیکی صفحه حسگر، میدان الکترومغناطیسی را مختل میکند و باعث می‌شود خروجی و چراغ نشانگر سنسور روشن شود.
در سنسورهای القایی سر تخت که شیلد نیز نامیده میشوند، فقط اجسام فلزی که رو به روی آن قرار بگیرند قابل تشخیص هستند. نکته مهم‌تر اینکه فاصله حساسیت این سنسور القایی نسبت به سنسورهای غیر شیلد کمتر است. سنسورهای غیر شیلد علاوه بر روبرو، فلزاتی که در مجاورت آن قرار بگیرند هم تشخیص می‌دهد. البته نکته قابل توجه این است که تشخیص جسم در همه جوانب سنسور صورت نمی‌گیرد و معمولاً در دو نقطه که رو به روی هم هستند عمل دیدن انجام خواهد شد.
انواع سنسور القایی بر اساس ویژگی فنی
- تعداد سیم‌های سنسور
- نوع ورودی یا خروجی آن (AC یا DC، NO یا NC، PNP یا NPN، آنالوگ یا دیجیتال)
- فاصله دید سنسور
- محدوده دمای کارکرد
- سرعت یا فرکانس کاری سنسور القایی
- خروجی‌های خاص برای اتصال به شبکه
مزایای سنسور القایی
در اینجا برخی از مزایای استفاده از سنسورهای القایی در مقایسه با انواع دیگر سنسورها آورده شده است. سنسورهای القایی حالت ثابت هستند و هیچ قسمت متحرکی ندارند. این امر باعث می‌شود که آن‌ها بسیار قابل اعتماد باشند، زیرا معمولاً فقط زمانی نیاز به تعویض دارند که از نظر فیزیکی آسیب ببینند. سنسورهای القایی ممکن است کثیف شوند و همچنان کار کنند. چیزهایی مانند خاک، خاک اره، روغن و بر نحوه تشخیص اهداف توسط حسگرهای القایی تاثیری ندارند.
نصب سنسور القایی
سنسورهای القایی می‌توانند به روش‌های مختلفی نصب شوند. بسته به نوع، برخی از این سنسورها را می‌توان فقط با پیچ و مهره در جای خود نصب کرد. سنسور القایی همچنین تعداد زیادی پایه‌های مختلف کارخانه‌ای برای سنسورهای القایی می‌سازند تا نصب سریع و آسان آن‌ها را انجام دهند.
اکنون اجازه دهید در مورد چند نمونه از کاربردهای سنسورهای القایی با اتوماسیون صحبت کنیم. حسگرهای القایی را می‌توان برای تشخیص قطعه در محل در ایستگاه‌های کاری، ایستگاه‌های نوار نقاله و حتی در ربات‌ها استفاده کرد. آن‌ها را می‌توان برای تشخیص اینکه یک سیلندر هوا کشیده یا جمع شده است و اگر یک توقف پالت یا انتقال زنجیر بالا یا پایین شده است استفاده شود.
سنسورهای القایی را می‌توان برای تشخیص اینکه یک پالت قبل از شروع به چرخش روی یک صفحه گردان قرار گرفته است استفاده کرد. فرض کنید این صفحه گردان توسط یک موتور با گیربکس می‌چرخد و موتور توسط یک VFD (درایو فرکانس متغیر) کنترل می‌شود. سنسورهای القایی را می‌توان برای گفتن زمان کاهش سرعت و توقف به VFD استفاده کرد.
خلاصه
با خواندن این مقاله با سنسورهای القایی آشنا شدید. اینکه آن‌ها اهداف فلزی را بدون تماس فیزیکی با ایجاد میدان الکترومغناطیسی شناسایی می‌کنند. شما چهار بخش اصلی یک حسگر القایی را یاد گرفتید و این که آن‌ها گزینه‌های مختلفی دارند تا با نیازهای اکثر برنامه‌ها مطابقت داشته باشند. لطفاً اگر در مورد سنسورهای القایی یا به طور کلی در مورد سنسورها سوالی دارید در نظرات زیر با ما در میان بگذارید تا در کمتر از 24 ساعت با شما تماس خبه سبب صنعتی و ماشینی شدن اکثر فعالیت هایی که در گذشته توسط نیروی انسانی انجام می شد، امروزه نیاز به ابزار و دستگاه های مختلف که از دقت زیاد و همچنین سرعت بالایی برخوردار باشند بسیار بیشتر شده است. استفاده کردن از ماشین آلات و جایگزین کردن آن ها با نیروی انسانی باعث کاهش هزینه های تولید، بالا رفتن کیفیت محصولات و… شده است، از دستگاه های الکتریکی که در هر کارخانه و یا کارگاهی دیده می شود سنسور های مجاورتی می باشند. سنسور های مجاورتی به سبب نداشتن کنتاکت مکانیکی و همچنین نداشتن تماس مستقیم با اشیاء هدف، از طول عمر بالایی برخوردار می باشند. سنسور های مجاورتی دارای انواع مختلفی مانند سنسور های مجاورتی خازنی، سنسور های مجاورتی مغناطیسی، سنسور های مجاورتی نوری و سنسور های مجاورتی القایی می باشند. در این مطلب ما قصد داریم به بررسی انواع کاربرد سنسور القایی در صنایع مختلف بپردازیم. با ما همراه باشید.
کاربرد های سنسور القایی در صنعت و زندگی روزمره
کاربرد سنسور القایی به سبب ساختار خود در شناسایی اهداف و اجسامی که از جنس فلز هستند بسیار وسیع و گسترده می باشد. سنسور القایی از یک سیم پیچ، یک اسیلاتور و یک مدار اشمیت تریگر تشکیل شده است. اسیلاتور که از مهمترین قطعات الکترونیکی محسوب می شود به عنوان یک نوسان ساز عمل میکند که سیگنال های الکتریکی را به صورت نوسانی تولید می کند. مدار اشمیت تریگر وظیفه ی مقایسه سیگنال های فرستاده شده با سیگنال های دریافتی را به عهده دارد تا وجود شئ هدف را تشخیص دهد و سپس سیگنال خروجی مناسبی را به خروجی سنسور انتقال دهد. سیم پیچ وظیفه مهم ایجاد یک میدان مغناطیسی و همچنین تشخیص و شناسایی تغییرات و تداخلات در میدان مغناطیسی که ناشی از وجود یک جسم یا همان شئ هدف می باشد، و همینطور انتقال این تغییرات به قطعه بعدی برای پردازش را به عهده دارد.
نمایی کلی از یک سنسور القایی
اصلی ترین کاربرد سنسور القایی برای تشخیص و شناسایی فلزات است و مانند سنسور های خازنی توانایی شناسایی اجسام غیر فلزی را ندارند. این امر به دلیل استفاده ی سنسور های القایی از میدان مغناطیسی و استفاده ی سنسور های خازنی از میدان های الکترواستاتیکی می باشد.
از انواع کاربرد سنسور القایی می توان به نمونه های زیر اشاره کرد.
- شمارش قطعات در یک سیستم
- کارواش های اتوماتیک
- تشخیص قطعات فلزی شکسته دستگاه های مختلف صنعتی
- تشخیص بسته بودن درب آسانسور
- مونتاژ بدنه اتومبیل
- تولید کویل و ترانسفورماتور
- فرایند های صنعتی خودکار
- شناسایی کوچکترین تغییرات در دندانه های چرخ دنده هایی که از جنس فلز هستند.
- اندازه گیری و کنترل سرعت
- آشکارسازی و تشخیص حرکت های مکانیکی
- جداسازی قسمت فلزی قطعات
- اندازه گیری و محاسبه ی ضخامت در قطعات فلزی
- اندازه گیری و محاسبه ی فاصله از قطعات
- ردیاب های فلزی
- چراغ های راهنمایی و کنترل ترافیک جاده ها
- برای تشخیص و شناسایی وجود یک جسم در یک برنامه انتخاب و در زمان بازرسی
- کنترل سیستم نقاله
یک سنسور القایی در حال شمارش تولیدات
در ادامه به بررسی چند نمونه از انواع کاربرد سنسور القایی می پردازیم.
کاربرد سنسور القایی در کارواش های اتوماتیک
در کارواش های اتوماتیک از تجهیزات و سنسور های مختلفی استفاده می شود که از این سنسور ها می توان به سنسورهای فوتوالکتریک، سنسور های اولتراسونیک و سنسورهای مجاورتی القایی اشاره کرد. سنسور های فتوالکتریک و سنسورهای اولتراسونیک که وظیفه ی اندازه گیری و کانتورینگ دقیق وسایل نقلیه را به عهده دارند، اصلی ترین کاربرد سنسور القایی در سیستم کارواش های اتوماتیک شناسایی موقعیت تجهیزات مختلف و همچنین تشخیص غلتک های نوار نقاله می باشد.
کاربرد سنسور القایی در اندازه گیری و محاسبه ی فاصله از قطعات
کاربرد سنسور القایی در اندازه گیری و محاسبه ی فاصله از قطعات یکی از مهم ترین کاربرد سنسور های القایی به شمار می آید. بدون استفاده از این سنسور ها در دنیای صنعت امروز که با سرعتی باورنکردنی در حال پیشرفت می باشد، کنترل تجهیزات مدرن و پیشرفته تقریباً غیر ممکن به نظر می رسد. سنسور های القایی که برای اندازه گیری به کار گرفته میشوند معمولاً از یک میدان مغناطیسی نوسانی برای محاسبه و اندازه گیری فواصل بین قطعات استفاده می کنند. این سنسور های القایی خاص و منحصر بفرد معمولاً در دستگاه ها و مکان هایی با شرایط سخت مانند ماشین آلاتی که با فلزات کار می کنند و یا خودرو ها استفاده می شوند.
یک سنسور القایی کنترل و اندازه گیری سرعت
کاربرد سنسور القایی در ردیاب های فلزی
ساده ترین نوع فلزیاب از یک سنسور القایی تشکیل شده است. هنگامی که میدان مغناطیسی که توسط سنسور القایی ایجاد شده است به یک فلز نزدیک می شود جریان های گردابی در فلز القا می شود یا می توان گفت که یک میدان مغناطیسی در اطراف فلز ایجاد شده که با میدان مغناطیسی اولیه سنسور تداخل کرده و سنسور وجود فلز را شناسایی می کند.
از سنسور های القایی در ساخت فلزیاب های فرکانسی که با نام دیگر طلایاب نیز شناخته می شوند استفاده زیادی می شود. این فلزیاب ها به دلیل تنظیمات جداسازی و تشخیصی، دارای قدرت تفکیک بسیار بالا می باشند که به این فلزیاب ها این توانایی را می دهند که بتوانند فلز طلا را به خوبی از دیگر فلزات شناسایی کنند و همچنین در محیط هایی که شرایط جوی نامناسبی دارند و یا در زمین های غیر مسطح و ناهموار به خوبی و با کیفیتی عالی عمل کنند.
کاربرد سنسور القایی در اندازه گیری و محاسبه ی ضخامت در قطعات فلزی
شاید بتوان گفت بیشترین و پر استفاده ترین کاربرد از کاربردهای سنسور القایی مربوط به کاربرد سنسور القایی در اندازه گیری و محاسبه ضخامت در قطعات فلزی می شود. به این روش، روش القای مغناطیسی گفته می شود. از مزایای این روش می توان به هزینه مناسب و نسبتاً پایین، غیر مخرب بودن، سرعت بالا و تکرار پذیری اشاره کرد. هنگامی که با استفاده از سنسور های القایی و روش القای مغناطیسی در اندازه گیری ضخامت استفاده می کنیم، داده ها به صورت دیجیتالی و با دقت بالایی بدست می آیند، که این امر می تواند یکی از مهم ترین فواید انواع این سنسور ها نسبت به سایر انواع دیگر باشد.
از این روش بیشتر برای اندازه گیری و محاسبه پوشش هایی که به صورت پودر و یا مایع بر روی یک سطح اعمال شده اند و یا زیرآیند هایی که از جنس فولاد یا آهن بوده و با کادمیوم، کروم و روی آبکاری شده اند استفاده می شود. سنسور القایی سنسوری پر کاربرد و مهم است که نمی توان نقش پررنگ آن را خصوصا در صنعت نادیده گرفت.
واهیم گرفت. دوست، مشتری یا همکار دارید که بتواند از برخی از این اطلاعات استفاده کند؟ لطفا این مقاله را به اشتراک بگذارید.
نمایندگی آتونیکس، سه فاز، تنظیم، مدار، تک فاز، لطفا جهت استعلام خرید سنسور، سفارش، دریافت مشخصات فنی و دانلود کاتالوگ کلیک کنید
نمایندگی اشنایدر الکتریک در زمینهٔ مهندسی برق و تولید تجهیزات الکتریکی، الکترونیکی، تولید، توزیع و انتقال انرژی الکتریکی فعالیت می کند. با مراجعه به سايت ما می‌توانيد به راحتی و با اطمینان از اصالت کالا، خرید رله کنترل فاز مورد نظر خود را انجام دهید.
مرجع مقاله: بابا ادیسون