سنسور-القایی-اشنایدر-الکتریک

 

سنسور مجاورتی القایی اشنایدر

 


اهداف این مبحث:

سنسور القایی چیست؟

عملکرد سنسور القایی

ویدئوی آموزشی سنسور القایی اشنایدر

انواع سنسور القایی


 

  • سنسور القایی چیست؟

یکی از پرکاربردترین نوع سنسور ها، سنسور مجاورتی القایی  است که انواع مختلف از جمله سنسور القایی، سنسور خازنی، سنسور مغناطیسی، سنسور فوتو الکتریک و سنسور آلتراسونیک دارد. سنسور القایی، سنسوری بدون تماس یا مجاورتی است که تنها در مقابل فلزات عکس العمل نشان می دهد و می تواند بخش فلزی را شناسایی کند و اطلاعات را به المان های الکتریکی مانند رله ها، شیرهای برقی، سیستم های اندازه گیری و مدارات کنترل الکتریکی مانند PLC ارسال کند. 

سنسورهای مغناطیسی به سبب ساختار مناسبی که دارند در محیط های آلوده، چرب و روغنی به خوبی عمل نموده و به همین دلیل در اتومبیل ها بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین در این نوع از سنسورها لغزش قسمت های متحرک بر هم، باعث ایجاد نویز نمی شود. بطور کلی اگر بخواهید که کمیت های فیزیکی مانند جهت، حضور یا عدم حضور، جریان را اندازه گیری کنید و قصد استفاده از سنسورهای مغناطیسی را داشته باشید، ابتدا باید این کمیت ها یک میدان مغناطیسی را بوجود آورند و یا تغییری در میدان مغناطیسی سنسور ایجاد نمایند تا این سنسور این تغییر را احساس کرده و آن را توسط یک مدار به جریان و یا ولتاژ مناسب تغییر دهد.

 
 
 

این سنسورها از سه بخش تشکیل شده اند که عبارتند از: اسیلاتور، اشمیت تریگر، تقویت خروجی.

اشمیت تریگر قسمت اساسی این سنسورها است که توسط قطعات فلزی تحت تأثیر قرار می گیرد، پس از اینکه سنسور تحریک شد، باعث ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی در قسمت حساس سنسور می شود.  در نتیجه با نزدیک شدن یک قطعه فلزی به سنسور جریان های گردابی به وجود می آید که سبب جذب انرژی میدان شده و در نهایت دامنه اسیلاتور کاهش می یابد. سپس، کاهش دامنه اسیلاتور به بخش اشمیت تریگر منتقل شده و باعث فعال شدن خروجی این بخش گردیده و در نهایت خروجی را فعال می کند. خروجی می تواند به صورت جریان الکتریکی تعریف شده ای باشد.

سنسور القایی اشنایدر
                             نمونه ای از سنسور القایی
  • کاربرد سنسور القایی

در این قسمت می خواهیم به برخی از کاربردهای سنسور القایی اشاره کنیم:

  •  تشخیص فلزات آهنی – فولاد، آهن، کبالت، نیکل
  •  مونتاژ بدنه خودرو
  •  تشخیص موقعیت حرکت و کنترل حرکت
  •  تولید کویل و ترانسفورماتور
  •  فرایندهای ماشین کاری
  •  موقعیت ابزار و اندازه گیری فاصله
  •  کنترل سیستم نقاله
  •  سنجش سرعت، محدود کردن سوئیچینگ، و تولید پالس
  •  فرایندهای صنعتی خودکار
  •  در چراغهای ترافیکی و آشکارسازهای فلزی
  •  برای تشخیص حضور یک شی در یک برنامه انتخابی و در هنگام بازرسی
 

برای بررسی، دریافت لیست قیمت و خرید انواع سنسور القایی اشنایدر کلیک کنید.

برای پشتیبانی فنی با شرکت الیکا الکتریک تماس بگیرید: 

031-32664550

031-32663836

031-32663837


 

  • سنسور مجاورتی القایی اشنایدر

     سنسور القایی اشنایدر از یک هسته و یک اسیلاتور فرکانس بالا استفاده می کند تا یک میدان مغناطیسی در ناحیه عملکرد سنسور ایجاد کند. وقتی یک قطعه فلزی در ناحیه عملکرد سنسور وارد می شود باعث به وجود آمدن جریان های گردابی در قطعه گردیده و این عمل سبب جذب انرژی میدان می شود و در نتیجه دامنه اسیلاتور کاهش می یابد.

از آنجای که طبقه دمولاتور آشکارساز دامنه اسیلاتور است، کاهش دامنه اسیلاتور توسط این قسمت به طبقه اشمیت تریگر منتقل می شود. کاهش دامنه اسیلاتور باعث فعال شدن خروجی اشمیت تریگر شده و این قسمت نیز به نوبه خود باعث تحریک طبقه خروجی می شود.

 سنسور-القایی-اشنایدر-الکتریک

                                                                                                              سنسور القایی اشنایدر

     اگر شی غیر فلزی در ناحیه عملکرد سنسور القایی اشنایدر قرار بگیرد تاثیری در آن نخواهد گذاشت و در نتیجه سنسور عمل نخواهد کرد. تشخیص فلزات به نوع فلز نیز بستگی دارد و در فلز های آهنی مثل آهن و استیل یا فلزات دیگر مثل آلومینوم و مس آن متفاوت است. سنسور القایی نمی تواند فاصله یا اندازه شی را اندازه بگیرد و فقط می تواند حضور فلز را تشخیص دهد. به همین دلیل نوعی کلید تلقی می شود که فقط خاموش و روشن می شود. 

 
 
 
  • عملکرد ترانزیستور در سنسور القایی

     جریان در سنسور القایی توسط ترانزیستور NPN یا PNP با توجه به نوع سنسور کنترل می شود. در سنسور القایی با ترانزیستور NPN با اتصال ترانزیستور به تغذیه جریان از بیس به امیتر می رود و ترانزیستور روشن می شود و جریانی از کلکتور به امیتر می رود و خروجی را از ترمینال خروجی و کلکتور می گیریم.

در ترانزیستور PNP که کمتر رایج است جریان از امیتر به بیس می رود و ترانزیستور روشن می شود. در نتیجه این دو سنسور از این جهت متفاوت هستند که در سنسور القایی NPN وقتی شی فلزی نزدیک به سنسور نباشد خروجی یک است و با تشخیص فلز در ناحیه عملکرد خود، خروجی صفر می شود و این عملکرد در سنسور القایی با ترانزیستور PNP برعکس است. پس باید NPN یا PNP بودن سنسور را با توجه به PLC در سیستم خود انتخاب کرد.

 

عملکرد ترانزیستور در سنسور القایی اشنایدر
                عملکرد ترانزیستور NPN و PNP در سنسور القایی اشنایدر

 

در ادامه ویژگی های مهم دیگری که در انتخاب سنسور القایی باید به آن توجه کرد بررسی شده اند:

  • فرکانس سوئیچینگ

حداکثر تعداد قطع و وصل یک سنسور در یک ثانیه می باشد (این واحد بر حسب هرتز Hz بیان میشود.). این پارامتر طبق استاندارد 50010DIN EN با شرایطی   اندازه گیری می گردد. 

  • ضرایب تصحيح

فاصله سویچینگ با کوچک تر شدن ابعاد قطعه استاندارد و با بکارگیری فلز دیگر غیر از فولاد ST37 تغییر خواهد کرد.

الیکا الکتریک مقایسه

 

مزایا و معایب سنسور القایی

   سنسورهای القایی دارای مزایایی هستند که باعث شده در برخی صنایع بیشتر استفاده شوند از جمله:

 

    •  طول عمر مفید (این سنسورها به دلیل نداشتن کنتاکت مکانیکی از نفوذ هر گونه گرد و غبار، روغن، آب و … در امان هستند).
    •  سرعت قطع یا سوئیچینگ بالا
    •  عدم نیاز به فشار زیاد (در این گونه سنسورها با نزدیک شدن به قطعه نیاز به نیروی زیادی نیست).
    •  قابل استفاده در شرایط محیطی خاص (محیط هایی با دمای بالا، رطوبت زیاد و …)
    •  عدم ایجاد نویز در هنگام سوئیچینگ

سنسورهای القایی علاوه بر مزایایی که در بالا به آنها اشاره شد دارای معایبی نیز هستند که عبارتند از:

    •  محدوده حساسیت یک حسگر القایی وابسته به نوع فلز شناسایی شده، شکل و همچنین اندازه کویل استفاده شده در طراحی ساختمان این حسگرها است. در نتیجه، سنسورهای القایی قابلیت تنظیم محدوده تشخیص را ندارند.
    •  سنسورهای القایی تنها برای اجسام فلزی مناسب هستند، به این لحاظ کاربرد این سنسورها به قطعات فلزی محدود می شود.

به طور کلی، سنسورهای القایی دارای این ضعف هستند که تنها با جریان متناوب فعال می شوند و نمی توان آنها را توسط منابع تغذیه DC بکار انداخت.  موقعیت سنجهای دیگری هستند که بر مبنای خواص القایی عمل می کنند از جمله:

    •  رزولور
    • اینداکتوسینا مگنوسین
    •  میکروسین
    • RVDT و LVDT   

بیشتر بخوانید :

بررسی تجهیزات و روش های اندازه گیری دما

اندازه گیری دما با سنسور

هفت سنسور پرکاربرد در صنعت


  • حساسیت سنسور القایی به فلزات مختلف

میزان حساسیت سنسورهای القایی در فلزات مختلف متفاوت بوده که به اختصار در جدول زیر شرح داده شده است:

میزان حساسیت نوع فلز

1 x Sn

آهن

0.9 x Sn

استیل

0.5 x Sn

برنج-برنز

0.4 x Sn

آلومینیوم

0.4 x Sn

مس

هرچه قدر میزان آهن بیشتر باشد، حساسیت سنسور بالاتر رفته و بهتر می تواند جسم فلزی را تشخیص دهد. در جدول می توان مشاهده نمود که حساسیت آهن از فولاد استیل بیشتر است.

اما باید به این نکته توجه کرد که، سادگی کار با این نوع از سنسورها، هزینۀ پایین، مقاومت بالای آنها در برابر شرایط نامناسب محیطی و تنوع آنها باعث شده این محصول یکی از پرکاردبرترین سنسورهای مورد استفاده در صنعت باشد.

  •  انواع سنسور القائی

    • Flush mount

    قسمت حساس سنسور در بدنه فلزی واقع شده است. اگر چند سنسور از این نوع در کنار هم قرار گیرند باید به اندازه قطر سنسور بین آنها فاصله باشد. 

    • Non flush mount

    قسمت حساس سنسور در بدنه پلاستیکی قرار می گیرد، البته این سنسور بدنه فلزی نیز دارد که قسمت حساس را در بر نمی گیرد. فاصله بین دو سنسور از این نوع به اندازه دو برابر قطر سنسورها است.

تفاوت سنسور Flush Mount و Non-flush mount

    • سنسور القایی Namur

    مقاومت داخلی سنسور القایی Namur با توجه به فاصله سنسور از قطعه تغییر می کند. این سنسور ها دو سیمه هستند و می توانند با ولتاژ DC 36-5 ولت کار کنند.کاربرد آن استفاده در محیط هایی است که خطر انفجار وجود دارد.

معمولا اتصال سنسور القایی Namur به منبع تغذیه از طریق یک مقاومت 1Kصورت می گیرد. با توجه به سیم بندی مدار، جریان اتصال کوتاه در دو سر سنسور محدود است، بنابراین به دلیل این محدودیت در محیط های قابل انفجار می توان از این سنسورها استفاده کرد. با بکارگیری آمپلی فایرهای مخصوص این نوع سنسورها، می توان از سنسور Namur بعنوان سوئیچ القائی استفاده کرد.

سنسور القایی Namur
             سنسور القایی Namur
    • راهنمای تشخیص سنسور القایی Namur

 

سنسورهای القایی آنالوگ سنسور هایی هستند که در مقابل فلزات عکس العمل نشان می دهند، این عکس العمل به صورت ولتاژ و یا جریان خطی در خروجی ظاهر می شود. سنسور القایی Namumr در قطرهای مختلف و نیز به صورت مکعبی تولید می شود.

 

سنسور Namur ولتاژ خروجی خود را متناسب با اندازه میدان مغناطیسی عمود بر سطح خود تنظیم می کنند، و این ولتاژ (ولتاژ خروجی) می تواند مثبت و یا منفی باشد. این سنسورها با ولتاژ 220VAC و به ندرت با ولتاژ 24 VDC تغذیه می گردند. خروجی آنها آنالوگ است و برحسب فاصله قطعه کار، از سنسور تغییر می کند.

با تشخیص فلز توسط سنسور Namur، جریان خروجی افت می کند و به مقداری کمتر از 1.2 آمپر می رسد. با دور شدن هدف از سنسور و عدم تشخیص فلز، جریان افزایش پیدا می کند و مقداری بیش از 2.1 آمپر خواهد داشت. پس تغییر در جریان نشان دهنده حضور یا عدم حضور فلز در مجاورت سنسور Namur است. نمودار رو به رو عملکرد سنسور Namur را نشان می دهد.

عملکرد سنسور القایی Namur
              عملکرد سنسور القایی Namur

 

در حالت کلی سنسور Namur را می توان به یکی از دو روش زیر به کار برد:

 

١- اتصال مستقیم به مدار الکتریکی

    در اتصال این نوع سنسورها به مدارات الکترونیکی، به منحنی مشخصه این سنسورها توجه شود. در دستگاه های الکترونیکی مانند شمارنده ها، سرعت سنج ها، مدارات کنترل و اغلب از این سنسورها در طبقه ورودی استفاده شده است.

2- اتصال مستقیم به آمپلی فایر

     آمپلی فایرهای مخصوص، جهت اتصال به این نوع سنسورها ساخته شده اند که با ولتاژ VAC220 و یا VDC24 کار می کنند.

 

 

  • سنسور القائی سرعت

   سنسور القائی سرعت، سنسوری هستند که از آن به منظور اندازه گیری سرعت استفاده می شود. (اسپید سنسور) در قسمت حساس این سنسورها، میدان مغناطیسی وجود دارد و این میدان در اثر حرکت چرخ دنده ها تغییر می کند. از آنجای که خروجی این سنسور ها سلفی است

، این تغییرات میدان به صورت پالس هایی در خروجی ظاهر می شوند. برخی از این سنسور ها نیاز به تقویت کننده در خروجی دارند. سنسور القایی سرعت در اندازه گیری سرعت موتور، لوکوموتیو، چرخ دنده، پمپ، توربین و … کاربرد دارند.

عملکرد سنسور القایی سرعت
                                                    عملکرد سنسور القایی سرعت

 

  • راهنمای تشخیص سنسور القائی سرعت

    سنسور القائی سرعت از نظر تعداد سیم، ولتاژ تغذیه و نوع خروجی به انواع زیر تقسیم می شود.

سنسور القایی سرعت
                         سنسور القایی سرعت
  • دو سیمه AC
  • سه سیمه AC
  • دو سیمه DC
  • دو سيمه نامور
  • سه سیمه NPN
  • سه سیمه PNP
  • چهار سیمه NPN
  • چهار سیمه PNP

 برخی از سنسورهای AC دارای سه سیم می باشند، که سیم سوم به بدنه سنسور وصل است و باید به زمین سیستم (Earth ) متصل گردد.

  • اتصال سری سنسور القایی سرعت

  •  دو سیمه AC (تعداد سنسور مجاز حداکثر دو)
  • دو سیمه  DC (تعداد سنسور مجاز حداکثر دو)
  • سه سیمه PNP (سری با کنتاکت مکانیکی)
  • سه سیمه NPN (موازی با کنتاکت مکانیکی)

 

  • اتصال موازی سنسورهای القایی

  • دو سيمه DC  (اتصال موازی مجاز نمی باشد.)
  • دو سیمه AC (اتصال موازی مجاز نمی باشد.)

 

           موارد احتیاط:

  1. از اتصال سنسورهای دو سیمه AC بدون بار به برق شهر خودداری کنید. 
  2. از اتصال سنسورهای دو سیمه DC بدون بار به باطری و یا منبع تغذیه خودداری نمایید.
  3. از اتصال لامپ به عنوان بار به سنسورهای AC خودداری نمایید. امپدانس اهمی لامپ هنگام خاموش بودن کم است (لامپ سرد است). در نتیجه در لحظه سوئیچینگ سنسور، جریان زیادی از آن عبور خواهد کرد که در مواردی موجب خرابی سنسور می شود.
  4. هرگاه مجبور شدید که لامپ به عنوان بار استفاده نمایید بهتر است از یک مقاومت استفاده کنید.
  5. در مواقعی که از منابع تغذیه DC در ترکیب مدارات سنسورها استفاده می گردد، باید از خازن به منظور کاهش تغذیه استفاده شود.
  6.  هرگاه دو سنسور القائی در مقابل هم نصب شوند رعایت فاصله حداقل 6Sn الزامی می باشد.

 


انواع سنسور ها را بشناسید : 

 

در صورتی که سوالی در خصوص مطالب بیان شده دارید می توانید در قسمت نظرات از ما بپرسید یا با ارائه پیشنهادات خود، ما را در بالا بردن کیفیت مقالات یاری کنید. 

مقالات مرتبط

15 نظرات

  1. آرتیمان صنعت

    پاسخ دادن

    سلام. برای تشخیص آلومینیوم هم می شه از سنسور القایی استفاده کرد ؟

    8 جولای 2019
    • الیکا الکتریک

      پاسخ دادن

      سنسور های القایی اثر متفاوتی روی فلزات آهنی در مقایسه با فلزات غیر آهنی مثل مس و آلومینیوم دارند چون فلزات آهنی نسبت به فلزات غیر آهنی میدان مغناطیسی بیش تری ایجاد می کنند. سنسور های غیر آهنی فلزاتی مثل آلومینیوم را بهتر تشخیص می دهند ولی سنسور هایی که برای انواع فلزات ساخته شده باشد برای تمامی فلزات مناسب است. برای بررسی عملکرد هر سنسور به کاتالوگ سنسور مورد نظر مراجعه کنید.

      8 جولای 2019
  2. آرمان نیرو

    پاسخ دادن

    سلام.
    چه فرقی بین سنسور القائی و سنسور خازنی وجود دارد؟

    8 جولای 2019
    • الیکا الکتریک

      پاسخ دادن

      سنسور القائی از میدان مغناطیسی برای تشخیص اشیا استفاده می کند ولی اساس کار سنسور خازنی میدان الکتریکی است. اشیایی که توسط سنسور القایی حس می شوند باید حتما رسانا باشند و اشیایی که با سنسور خازنی قابل تشخیص هستند باید همانند دی الکتریک عمل کنند.

      8 جولای 2019
  3. محمد

    پاسخ دادن

    سلام. مطالب خوبی بود. متشکرم.

    8 جولای 2019
  4. آریا کنترل

    پاسخ دادن

    لیست قیمت سنسور القایی اشنایدر رو از کجا می تونم بگیرم؟

    8 جولای 2019
    • الیکا الکتریک

      پاسخ دادن

      سلام.
      برای دریافت قیمت و خرید انواع سنسور القائی اشنایدر به وبسایت فروشگاه الیکا الکتریک نمایندگی رسمی اشنایدر و ABB با آدرس http://www.elicaelectric.comمراجعه کنید یا با همکاران ما در بخش بازرگانی با شماره های زیر تماس بگیرید.
      031-32664550
      031-32663836
      031-32663837

      8 جولای 2019
  5. نیسا صنعت

    پاسخ دادن

    سلام . سنسور حلقوی القایی چیه و چطور کار می کنه؟

    23 جولای 2019
    • الیکا الکتریک

      پاسخ دادن

      در سنسور حلقوی القائی میدان مغناطیسی در داخل حلقه به وجود می آید. سنسور حلقوی القایی وقتی فعال می شود که یک فلز وارد حلقه شود. خروجی تا وقتی که فلز دوباره از حلقه خارج نشود به همان حالت باقی می ماند.

      23 جولای 2019
  6. کاشی اصفهان

    پاسخ دادن

    سنسور القایی در کجا کاربرد دارد؟

    23 جولای 2019
    • الیکا الکتریک

      پاسخ دادن

      سنسور های القائی برای تشخیص اشیا بدون تماس با آن ها مورد استفاده قرار می گیرند. اما در سنسور هایی مثل لیمیت سوئیچ ها به این شکل نیست. سنسور القایی اطلاعات حرکت یا حضور اشیا را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند.

      23 جولای 2019
  7. حسینی

    پاسخ دادن

    با تشکر از مطالب خوبتان

    12 دسامبر 2020
  8. aref

    پاسخ دادن

    سلام وقت بخیر سنسور القایی به فلزاتی مثل طلا و نقره واکنش داره؟ و آیا میشه برد سنسور رو تا چند صد متر افزایش داد؟

    25 مارس 2021
    • الیکا الکتریک

      پاسخ دادن

      سلام وقت بخیر.
      سنسورهای القایی بر اساس ایجاد میدان مغناطیسی کار می کنن. اما انواع خاص اون ها می تونن موادی فرومغناطیس نیستن رو هم تشخیص بدن مثل طلا.
      روش های مختلفی برای افزایش فاصله سنسورها وجود داره اما همگی در حد چند میلی متر هستن! مثل تغییر در ساختار سری سنسور یا استفاده از تقویت کننده ها.

      14 آوریل 2021

نظرات