سنسور القایی (Proximity Sensors) چیست ؟

سنسور القایی , Proximity Sensor , سنسور حساس به فلز , سنسور مجاورتی , سنسور پراکسیمیتی , پراکسیمیتی سنسور

سنسورهای القایی سنسورهای بدون تماس هستند که اساسا بر مبنای مدارهای مغناطیسی بنا نهاده شده اند، از این رو به آنها سنسورهای الکترومغناطیسی نیز می گویند. این سنسور ها  تنها در مقابل فلزات عکس العمل نشان می دهند و می توانند فرمان مستقیم به رله ها ، شیرهای برقی ، سیستم های اندازه گیری و مدارات کنترل الکتریکی ارسال نمایند.

سنسور القایی مجاورتی (Proximity sensors) متعلق به یک گروه از سنسور مجاورت الکترونیک بدون تماس می باشد و برای موقعیت و تشخیص اشیاء فلزی استفاده می شود که در آن محدوده حساسیت یک سوئیچ الکتریکی وابسته به نوع فلز شناسایی شده است. فلزات آهنی مانند آهن و فولاد ، دامنه حساسیت بیشتری را به وجود می آورند ، در حالی که فلزات غیر آهنی مانند آلومینیوم و مس ممکن است دامنه حساسیت را تا 60 درصد کاهش دهند.

از آنجا که خروجی سنسور القایی (Proximity sensors) دارای دو حالت ممکن است، یک سنسور القایی گاهی به عنوان یک سوئیچ مجاور القایی نیز نامیده می شود.

نحوه عملکرد سنسور القایی (Proximity sensors) : 

سنسور از یک حلقه القایی تشکیل شده است. جریان الکتریکی موجود در آن یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که در هنگامی که برق ورودی متوقف می شود موجب تولید جریانی شده که از عبور اولیه آن به صفر می رسد. القای نوسان حلقه با توجه به مواد داخل آن تغییر می کند و از آنجا که فلزات بسیار مؤثر تر از سایر مواد هستند، حضور فلز باعث افزایش جریان از طریق حلقه می شود. این تغییر را می توان با حسگر مدار تشخیص داد و پس از آن، هر زمان که فلز شناسایی می شود، دستگاه دیگر سیگنال می دهد.

کاربرد سنسور القایی (Proximity sensors) : 

کاربردهای رایج انواع سنسور القایی شامل آشکار سازهای فلزی ، چراغ های راهنمایی ، شستشوی ماشین و تعدادی از فرآیندهای صنعتی خودکار است. از آنجا که سنسور القایی نیازی به تماس فیزیکی ندارد ، برای کاربردهایی که در آن دسترسی به چالش ها یا مکان هایی که گرد و غبار مانع می شود مفید است.

سنسور القایی ، همچنین به عنوان کویل های NMR یا کویل های رادیوفرکوسی شناخته می شوند. همچنین از سنسور القایی برای تشخیص عناصر مغناطیسی میدان الکترومغناطیسی در ارتباط با چرخش هسته ای در رزونانس مغناطیسی هسته ای استفاده می شود.

کاربرد سنسور القایی در کنترل صنعتی :

اندازه گيری فاصه از قطعه.

جدا سازی قطعات با ابعاد مختلف.

اندازه گيری ضخامت قطعات فلزی.

تشخیص قطعات فلزی شکسته دستگاه های مختلف صنعتی.

جداسازی قسمت فلزی قطعات.

آشکار سازی هر گونه تغییر در دندانه چرخ دنده های فلزی.

اندازه گيري و كنترل سرعت و آشكار سازي حركتهاي مكانيكي.

ساختمان سنسورهای القایی و اساس کار آنها :

ساختمان این سنسورها از سه طبقه تشکیل می شود: اسیلاتور، اشمیت تریگر ، تقویت خروجی.

قسمت اساسی این سنسورها از اسیلاتور با فرکانس بالا تشکیل یافته که می تواند توسط قطعات فلزی تحت تاُثیر قرار گیرد. این اسیلاتور باعث به وجود آمدن میدان الکترومغناطیسی درقسمت حساس سنسورمی شود. نزدیک شدن یک قطعه فلزی باعث بوجود آمدن جریانهای گردابی در قطعه گردیده و این عمل سبب جذب انرژی میدان می شود و در نتیجه دامنه اسیلاتور کاهش می یابد. از آنجا که طبقه دمدولاتور آشکارساز دامنه اسیلاتور است در نتیجه، کاهش دامنه اسیلاتور توسط این قسمت به طبقه اشمیت تریگر منتقل می شود. کاهش دامنه اسیلاتور باعث فعال شدن خروجی اشمیت تریگر گردیده و این قسمت نیز به نوبه خود باعث تحریک طبقه خروجی می شود.

نحوه نصب سنسورهای القایی :

سنسور های القایی با توجه به اینکه از نوع Flush یا Non-Flush باشند نصب متفاوتی دارند.

 
1- نحوه نصب سنسورهای القایی Flush : 

سنسورهای Shielded) Flush) سنسورهایی هستند که قسمت حساس سنسور توسط پوسته فلزی محصور شده است. هرگاه دو یا چند عدد از این سنسورها همسطح روی بدنه فلزی دستگاه نصب شوند رعایت فواصل نصب الزامی می باشد.

 
2- نحوه نصب سنسورهای القایی Non-Flush : 

در سنسورهای Unshielded) Non-Flush) قسمت حساس سنسور خارج از پوسته فلزی آن می باشد. فاصله سوئیچینگ این نوع سنسورها بیشتر از سنسورهای Flush می باشد. اما فرکانس سوئیچینگ آن در مقایسه کمتر است.

مزایای سنسور القایی :

سرعت سوئیچینگ زیاد: برخی از آنها (سنسور القائی سرعت) با سرعت سوئیچینگ تاKHz   25کارمیکنند.

طول عمر زیاد : بدلیل نداشتن کنتاکت مکانیکی و عدم نفوذ آب ، روغن ، گرد و غبار و …

عدم نیاز به نیرو و فشار: با توجه به عملکرد سنسور هنگام نزدیک شدن قطعه، به نیرو و فشار نیازی نیست.

قابل استفاده در محیطهای مختلف با شرایط سخت کاری: در محیط های با فشار زیاد، دمای بالا، اسیدی، روغنی، آب و … قابل استفاده می باشند.

عدم ایجاد نویز در هنگام سوئیچینگ : به دلیل استفاده از نیمه هادی ها در طبقه خروجی، نویزهای مزاحم ایجاد نمی شود.

در انتخاب سنسور القایی چه مواردی باید در نظر گرفت ؟

فرکانس سوئیچ و نوع خروجی سنسور (آنالوگ، دیجیتال)

شکل ظاهری، اندازه فیزیکی و جنس بدنه سنسور

فاصله سوئیچ (فاصله عملکرد) سنسور

نوع و مقدار ولتاژ تغذیه

ورود به دسته بندی محصول سنسور القایی , Proximity Sensor