Czujniki indukcyjne to nic innego, jak urządzenia, których głównym zadaniem jest wykrywanie obecności jakichkolwiek metalowych elementów, mogących znaleźć się w sposób niepożądany w strefie działania maszyny. Wspomniany rodzaj sensorów należy do najpopularniejszych i zdecydowanie najbardziej rozpowszechnionych w wielu gałęziach przemysłu. Dzieje się tak głównie ze względu na ich wyjątkową wytrzymałość oraz dużą odporność na warunki zewnętrzne.
Budowa i funkcjonalność czujnika indukcyjnego
Wśród podstawowych elementów struktury czujnika wymienić można:
- głowicę, zawierającą jednocześnie cewkę,
- komparator,
- generator sinusoidalnego napięcia,
- wzmacniacz wyjściowy.
Cewka to podstawowa część czujnika, dająca zmianę amplitudy oscylacji, a jednocześnie zapewniająca podstawowe funkcjonalności. Warto także dodać, że wśród pozostałych komponentów sensora wyróżnia się te, które zapobiegają wpływowi anomalii na funkcjonowanie całości, jak również te, chroniące przed ewentualnym zwarciem. Czujniki indukcyjne wypełnione są dodatkowo specjalną masą izolacyjną, dzięki której wejście jest uszczelnione i chronione przed wilgocią.
Czujniki indukcyjne i ich rodzaje
Dwa podstawowe rodzaje omawianych modułów to czujniki ekranowe oraz bezekranowe. Charakterystyczne dla pierwszych z wymienionych jest skierowanie pola magnetycznego wyłącznie w kierunku czoła sensora. Czujniki nieekranowe, w przeciwieństwie do swoich odpowiedników, nie posiadają zaś ekranu umieszczonego wokół cewki, co wpływa przede wszystkim na wielkość zasięgu. Pole umożliwia bowiem wykrywanie elementów napływających ze wszystkich kierunków, nie tylko od strony czoła.
Zastosowanie
Wyróżnić można kilka podstawowych sposobów wykorzystania czujników:
- wyłącznik krańcowy – czujnik wykrywający niepożądaną obecność metalowych elementów dystrybutora, działający dzięki ruchom w prawo oraz w lewo,
- kontrolowanie drgań – sensor wykrywa obecność śruby i sygnalizuje zbliżenie się jej na odpowiednią odległość,
- weryfikacja zamknięcia zasuwy – czujnik informuje o ewentualnym ręcznym przestawieniu dźwigni zaworu,
- kontrola położenia wału – sensor znajduje zastosowanie w prasie hydraulicznej; umożliwia kontrolę prędkości oraz odwrócenie kierunku obrotów.
Wielkości charakterystyczne dla działania czujników
Do podstawowych parametrów zaliczyć należy rzeczywistą stopę działania (Sr) – dobraną w trakcie procesu produkcyjnego, znajdującą się między 90% a 110% Sn (znamionowej strefy działania). Sn z kolei, nie uwzględnia zakłóceń zewnętrznych, takich jak temperatura. Kolejne, warte wspomnienia, to użyteczna strefa działania (Su), która powinna znajdować się między 90% a 110% wymienionej już Sr oraz gwarantowany zasięg działania (Sa), wynoszący do 81% Sn. Innymi, istotnymi wielkościami są również:
- współczynniki korekcyjne,
- częstotliwość przełączania,
- napięcie szczątkowe,
- krótkotrwały prąd maksymalny.
Czujniki indukcyjne – dlaczego warto?
Do głównych korzyści zaliczyć należy przede wszystkim wyjątkowo łatwą dostępność, a także bezawaryjność tego typu modułów. Dodatkowo zwarta budowa konstrukcji gwarantuje stabilność, a precyzyjnie zamontowane elementy niezawodne działanie. Warta zauważenia jest również wspomniana już odporność na wszelkiego rodzaju czynniki zewnętrzne. Wśród słabszych stron czujników indukcyjnych wymienia się ich niewielki zasięg, ale w większości przypadków nie jest to kwestia wpływająca na ich użytkowanie. Wyżej wspomniane cechy sprawiają, że sensory tego rodzaju są częstymi zamiennikami dla nieco droższych czujników optycznych.
