سنسور القایی چیست و چه کاربردهایی دارد؟

سنسور القایی (Inductive Sensor) یا سنسورهای مجاورتی (Proximity Sensor) یکی از انواع سنسورهای الکترونیکی است که برای تشخیص و اندازه‌گیری اشیاء فلزی و مغناطیسی استفاده می‌شود.

این سنسورها بر اساس تغییرات میدان مغناطیسی که به وسیلهٔ اشیاء فلزی ایجاد می‌شود، عمل می نمایند.

نمایندگی سنسور القایی آتونیکس در تهران

سه فاز دات کام نماینده رسمی محصولات آتونیکس در تهران – لاله زار با ارائه انواع سنسورهای القایی و یا سنسورهای مجاورتی  با ضمانت و گارانتی معتبر در خدمت شما عزیزان می باشد

 

سنسورهای مجاورتی یا proximity sensor  که  به آنها سنسور الکترومغناطیسی هم گفته می شود ، در واقع نوعی حسگر غیر تماسی است که فقط در برابر فلز کار می کند و در نهایت سیگنال های مورد نیاز را ایجاد کرده و دستورات لازم را به قسمت های دیگر می دهد.

این سنسورها برای تشخیص غیر تماسی اجسام فلزی مجاور استفاده می شوند. آنها بسته به اندازه و فاصله از جسم مورد نظر، اندازه بدن، نوع سیم کشی و غیره متفاوت هستند.

سنسورهای القایی با طرح های مختلف برای اهداف و کاربردهای مختلف، کاربردهایی مانند بسته بندی نوشیدنی و بطری، دستگاه پانچ خودکار، پرس لاستیک کفش، لیفتراک، طراحی در، کامیون، خودروی سواری، پارکینگ، مبلمان و سیلندر در بازار موجود است. این سنسورها دارای دقت بالا و حساسیت کم به شرایط محیطی هستند و حتی در شرایط سخت محیطی مانند دمای بالا و رطوبت بالا نیز قابل استفاده هستند.

بزرگترین مزیت سنسورهای القایی استاندارد در کاربردهای صنعتی مصونیت در برابر روغن، روغن، آب و گرد و غبار است.

سنسورهای القایی چگونه کار می کنند؟

این حسگرها اساسا یک سیم پیچ القایی دارند که میدان مغناطیسی ایجاد می کند. وقتی فلزی وارد میدان مغناطیسی این حسگر می شود، نظم امواج در این میدان به هم می خورد و به تعبیری به هم می خورد. این وقفه در روال عادی باعث می شود که حسگر القایی از وجود یک جسم فلزی آگاه شود و به این ترتیب بدون هیچ گونه تماسی کار خود را به خوبی انجام می دهد.
حسگرهای القایی اجسام فلزی موجود در فضای تعیین شده نزدیک آنها را تشخیص می دهند. اصل عملکرد این حسگرهای القایی غیر تماسی بر اساس برهمکنش بین بدنه فلزی به عنوان یک رسانای الکتریکی و میدان مغناطیسی متناوب ساطع شده از سنسور است.

با القای جریان گردابی (Fouco)، انرژی از میدان استخراج می شود، بنابراین سطح بزرگی نوسان تحت تأثیر این انرژی قرار می گیرد ، وقتی اشیاء فلزی به نزدیکی این سنسور قرار می‌گیرند، تغییراتی در میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که باعث تغییر جریان الکتریکی در ملغمه می‌شود. سنسور سپس این تغییرات را تشخیص داده و به صورت خروجی الکتریکی در می‌آورد.

یکی از برندهای تولید کننده مطرح این سنسورهای مجاورتی شرکت آتونیکس کره می باشد که نمایندگی سنسور القایی آتونیکس در تهران فروشگاه سه فاز دات کام می باشد

 

محدوده تشخیص سنسور القایی

محدوده حسگر یک سنسور القایی فاصله از سطح سنسور تا حداکثر فاصله ای است که حسگر می تواند هدف فلزی را در آن تشخیص دهد. فاصله سنجش را می توان در برگه داده حسگر یافت. هنگام تلاش برای شناسایی یک فلز غیر آهنی، برگه اطلاعات برخی از عوامل اصلاح را نشان می دهد. فلز غیر آهنی نوعی فلز است که حاوی مقادیر قابل توجهی آهن نیست.

برنج، آلومینیوم و مس نمونه هایی از فلزات غیرآهنی هستند. یعنی این فلزات حاوی مقدار قابل توجهی آهن نیستند. اگر هدف فلزی غیرآهنی است، به این معنی که حاوی مقدار قابل توجهی آهن نیست، هنگام تعیین فاصله سنجش باید یک ضریب اصلاح ساده را در نظر گرفت.
به عنوان مثال  که اگر جسم برنجی است، فقط فاصله طبیعی سنسور را در 0.5 ضرب کنید. بنابراین، اگر 12 میلی متر را در 0.5 ضرب کنیم، 6 میلی متر به عنوان فاصله حسی برای یک جسم برنجی به دست می آید.

یعنی اگر بخواهیم جسم برنجی را تشخیص دهیم، فاصله سنسور تا جسم نباید بیشتر از 6 میلی متر باشد تا این سنسور جسم را تشخیص دهد. همین امر در مورد سایر فلزات غیرآهنی نیز صادق است. .

به عنوان مثال، اگر یک جسم آلومینیومی داشته باشیم، فاصله حسگر این سنسور القایی 12 میلی متر ضرب در 0.4 است. این به ما فاصله حسی 4.8 میلی متری می دهد. برای یک جسم مسی، فاصله سنسور 12 میلی متر ضرب در 0.3 است که برابر با 3.6 میلی متر است. اگر به برگه داده حسگر نیاز دارید و نمی توانید آن را پیدا کنید، می توانید برای دریافت آن به وب سایت سازنده سنسور بروید.

مبانی سنسورهای القایی و بررسی اجزای آن:

ساختمان سنسور القایی از 3 طبقه شامل خروجی اشمیت، نوسان ساز و تقویت کننده تشکیل شده است که نوسان ساز فرکانس بالا جزء اساسی و مهم این سنسورها بوده و تحت تاثیر قطعات فلزی قرار دارد. در قسمت حساس حسگر، میدان الکترومغناطیسی توسط نوسانگر ایجاد می شود.

هنگامی که یک قطعه فلز به سنسور القایی نزدیک می شود، به دلیل جریان های گردابی ایجاد شده در قطعه، انرژی در میدان جذب می شود و این باعث کاهش دامنه نوسانگر می شود.

با توجه به اینکه دامنه نوسان ساز توسط لایه دمدولاتور تشخیص داده می شود، با توجه به این لایه، کاهش دامنه نوسان ساز به ماشه اشمیت ارسال می شود.

هنگامی که خروجی اشمیت تریگر با کاهش دامنه نوسانگر راه اندازی می شود، خروجی به طور خودکار راه اندازی و تقویت میگردد.

بررسی انواع سنسورهای القایی

• Non flush mount: بدنه این سنسور از پلاستیک و آهن تشکیل شده  که قسمت حساس آن در قسمت پلاستیکی قرار دارد. در این وسیله فاصله دو سنسور دقیقا ۲ برابر قطر سنسورها می باشد
• Namur: سنسورهای القایی دو سیمه که می توانند با ولتاژ DC 36-5 کارکنند ، Namur نام دارند و مقاومت آن‌ها برحسب فاصله سنسور از قطعه، متغیر می باشد. استفاده از این سنسور در مکانهایی که خطر انفجار وجود دارد، بسیار کاربردی و مهم است. اگر بخواهیم این سنسور را تحلیل یا بررسی کنیم، باید بگوییم که اتصال در آن به واسطه منبع تغذیه و از طریق مقاومت 1KΩ انجام می‌پذیرد. جریان اتصال کوتاه در 2 سر سنسور براساس نوع سیم‌بندی مدار محدود است.
• Flush mount: قسمت حساس در این سنسور القایی در بخش فلزی قرار گرفته و در صورتی که از این نوع سنسور چند عدد در کنار هم قرار بگیرند، باید به اندازه قطر هر یک از سنسورها میان آن‌ها فاصله نیز باشد.

ویژگی‌ها سنسورهای القایی

1. قطعات با اندازه های مختلف جدا می شوند.
2. به راحتی می توانید فاصله قطعات را محاسبه کنید.
3. هر گونه تغییری که در دندانه های چرخ دنده فلزی رخ دهد آشکار و به خوبی مورد توجه قرار می گیرد.
4. ضخامت قطعات را می توان به خوبی اندازه گیری کرد.
5. قطعات فلزی قطعات به راحتی جدا می شوند.
6. حرکات مکانیکی به طور کامل آشکار می شوند و سرعت آنها بدون هیچ مشکلی قابل کنترل و اندازه گیری است.
7. در صورت شکستگی قطعات فلزی این دستگاه می توان خرابی آن را به دقت تشخیص داد.
8. مقرون به صرفه بودن برند کره ای آنها به نام آتونیکس که نمایندگی سنسور القایی آتونیکس  در تهران فروشگاه سه فاز دات کام با ارائه ضمانت و گارانتی محصولات آتونیکس می باشد.

 

روش های انتخاب سنسور القایی مناسب (5 نکته مهم)

تا به حال می دانستیم که حسگرهای القایی چقدر برای تجهیزات مختلف مهم و حیاتی هستند. اما اگر سنسور القایی خوب و مناسبی را انتخاب نکنید، آنطور که باید از وجود این ابزار دقیق بهره برداری نخواهیم کرد.

بنابراین برای انتخاب سنسور القایی باید اطلاعات کاملی از عملکرد و ویژگی های سنسور داشته باشیم. برای انتخاب یک سنسور القایی، باید

1- فاصله ای را که گزینه های ما می توانند وجود اجسام فلزی را تشخیص دهند، بررسی کنیم و سپس بر اساس عملکرد مورد انتظارمان، یک سنسور القایی مناسب را انتخاب کنیم.

نکته مهم دیگر این است که باید

2- مشخص کنیم سنسور ما چه نوع فلزی را می‌خواهیم تشخیص دهد و وجود آن را تشخیص دهد. همه سنسورهای القایی تعدادی ویژگی کلیدی دارند که بر انتخاب ما تأثیر زیادی دارد. از جمله این مشخصات می توان به روش نصب، سرعت سوئیچینگ، وجود یا عدم وجود نشانگر وضعیت خروجی، نحوه اتصال، نوع خروجی، منبع تغذیه و همچنین محدوده دمایی که می تواند در آن کار کند، اشاره کرد.

علاوه بر همه اینها

3-  اندازه، شکل هندسی و جنس سنسور و البته جسم فلزی قابل تشخیص نیز مهم است.

باید در نظر داشته باشیم که داشتن سنسور با قطر زیاد لزوماً یک مزیت نیست. آنچه باید به آن توجه کنیم سازگاری سنسور با شرایط، محیط و فضای کاری مورد نظر ما است.

هرچه قطر سنسور بیشتر باشد، سرعت جریان بیشتری را می تواند کنترل کند. اما آیا این همیشه چیز خوبی است؟

نه دلیلش هم همین است، شاید این افزایش دامنه در کار ما اختلال ایجاد کند و واکنش های اشتباهی ایجاد کند. یعنی باعث می شود حسگر چیزهایی را تشخیص دهد که ما اصلا به آنها نیاز نداریم. علاوه بر این ممکن است فضای کمی داشته باشیم و در این صورت باید به ابعاد توجه کنیم.

4- کیفیت و نوع بدنه سنسور نیز موضوعی است که در انتخاب باید به آن توجه کنیم. به عنوان مثال، برخی از سنسورها دارای بدنه زرهی هستند و برخی دیگر ساده هستند. قابل درک است که این روی فاصله ای که حسگر می تواند وجود فلزات را تشخیص دهد تأثیر می گذارد.

5- قیمت مناسب در کنار تمام مزایای فوق که  فروشگاه اینترنتی سه فاز دات کام نمایندگی سنسور القایی آتونیکس در تهران- لاله زار با ارائه انواع سنسورهای مجاورتی-القایی می باشد.

 

برخی از مزایا و ویژگی‌های سنسورهای القایی عبارتند از:

به طور خاص، حسگرهای القایی در بخش‌های خودرو، انرژی، رباتیک، الکترونیک صنعتی، پزشکی، فضا و بخش‌های مخابراتی استفاده می‌شوند. در اینجا برخی از کاربردهای خاص آن در این بخش ها آورده شده است:

1. صنعت خودرو: سنسورهای القایی در خودروها برای کاربردهای مختلفی از جمله تشخیص وجود و حرکت قفل ها، تشخیص و جداسازی هندسه بدنه خودرو، نظارت بر وضعیت کمربند ایمنی و سیستم های ترمز، تشخیص مجاورت در سیستم های پارک خودکار و غیره استفاده می شود.

2. صنعت برق: در صنعت برق می توان از سنسورهای القایی در توربین های بادی برای کنترل سرعت و جهت باد، تولید انرژی خورشیدی برای ردیابی خورشید و تولید برق آبی برای کنترل جریان آب استفاده کرد.

3. رباتیک: حسگرهای القایی در روبات ها برای تشخیص موقعیت و جهت، تشخیص موانع و محدودیت ها، حس کردن و جداسازی اشیا و کنترل حرکت استفاده می شود. این حسگرها به ربات ها کمک می کنند در محیط های پویا و تغییرات محیطی مختلف عملکرد بهتری داشته باشند.

4. الکترونیک صنعتی: سنسورهای القایی در صنعت الکترونیک صنعتی برای تشخیص و کنترل موقعیت قطعات، تشخیص وجود و عبور مواد، کنترل سرعت و جهت در موتورها و وسایل مکانیکی و کنترل جریان استفاده می‌شوند.

5. صنعت پزشکی:  سنسورهای القایی در صنعت پزشکی برای کاربردهایی مانند نظارت بر بیمار، تشخیص و جداسازی نامناسب اشیاء در جراحی، سنجش جریان خون و ضربان قلب، کنترل پروتز و دستگاه های جانبی استفاده می شود.

6. صنعت فضایی و مخابرات: در صنعت فضایی از سنسورهای القایی برای تشخیص و کنترل حرکت و موقعیت ماهواره ها، تشخیص جهت و حفظ مقاومت در فضا، تشخیص میدان های مغناطیسی در دستگاه های جداسازی و در صنعت مخابرات برای تشخیص و جداسازی استفاده می شود. سیگنال های مغناطیسی در نهایت سنسورهای القایی به دلیل سازگاری و کاربردهای متنوع در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند و نقش مهمی در بهبود عملکرد، کنترل دقیق و کاهش خطا در این صنایع دارند.

7. عدم تماس : سنسورهای القایی بدون تماس مستقیم با اجسام فلزی کار می کنند. این ویژگی امکان استفاده از آن را در محیط هایی که نیاز به حفظ سلامت مکانیکی اشیا وجود دارد، می دهد. نمایندگی سنسور القایی آتونیکس با سه فاز دات کام

8. قابلیت سنجش دقیق: حسگرهای القایی می توانند وجود و عدم وجود اجسام فلزی را به دقت تشخیص دهند. آنها می توانند حتی تغییرات کوچک در میدان مغناطیسی را تشخیص دهند و خروجی مربوطه را تولید کنند.

9. سرعت پاسخ سریع: به دلیل ماهیت الکترومغناطیسی سنسورهای القایی، زمان پاسخگویی آنها بسیار کوتاه است. این ویژگی به آنها اجازه می دهد تا در برنامه هایی که نیاز به تشخیص سریع وجود یا عدم وجود اجسام فلزی دارند، به خوبی کار کنند.

10. مقاومت در برابر شرایط سخت: سنسورهای القایی عموماً مقاومت خوبی در برابر فشار، گرد و غبار، رطوبت و شرایط سخت صنعتی دارند. این ویژگی به آنها اجازه می دهد در محیط های سخت صنعتی و شرایط آب و هوایی نامساعد کار کنند.

11. عمر طولانی: سنسورهای القایی عموماً از قطعات الکترونیکی ساده تشکیل شده و از قطعات متحرک یا قطعات آسیب پذیر کمتری استفاده می کنند. این ویژگی به آنها عمر طولانی تری نسبت به سایر سنسورها می دهد. فروشگاه اینترنتی سه فاز دات کام نمایندگی سنسور القایی آتونیکس با ارائه انواع سنسورهای مجاورتی-القایی با عمر طولانی در محیط های کارگاهی- صنعتی  با ضمانت و گارانتی معتبر می باشد.

12. هزینه معقول و مقرون به صرفه: در مقایسه با سایر سنسورها، سنسورهای القایی نسبتاً ارزانتر هستند. این ویژگی آنها را به یک انتخاب اقتصادی برای بسیاری از برنامه ها تبدیل می کند. به طور خلاصه، سنسورهای القایی به دلیل توانایی سنجش دقیق، سرعت پاسخگویی سریع، مقاومت در برابر شرایط سخت صنعتی و هزینه مناسب در بسیاری از صنایع و کاربردهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند. از کاربردهای رایج آن می توان به کنترل صنعتی، رباتیک، اتوماسیون خانگی، صنعت خودرو و بسیاری دیگر اشاره کرد.

13. کنترل موقعیت و حضور: سنسورهای القایی اغلب برای تشخیص و کنترل موقعیت و حضور اجسام فلزی در سیستم های اتوماتیک و خطوط تولید استفاده می شوند. آنها می توانند به دقت تشخیص دهند که آیا یک قطعه فلز در یک مکان خاص قرار دارد و عملکرد سیستم را بر اساس آن تنظیم کنند.

14. کنترل حرکت و سرعت: سنسورهای القایی می توانند نقش مهمی در کنترل حرکت و سرعت اجسام فلزی داشته باشند. آنها می توانند تغییرات میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط اجسام فلزی را تشخیص دهند و اطلاعات مورد نیاز برای کنترل حرکت و سرعت را فراهم کنند.

15. کنترل کیفیت: در صنایع تولیدی می توان از سنسورهای القایی برای کنترل کیفیت محصولات استفاده کرد. آنها می توانند تشخیص دهند که آیا قطعات فلزی به درستی شکل گرفته و دارای خطا یا نقص هستند. از این اطلاعات می توان برای جداسازی و حذف محصولات نامناسب استفاده کرد.

16. اندازه گیری وزن: سنسورهای القایی در ترازوها و دستگاه های اندازه گیری وزن استفاده می شوند. آنها می توانند تغییرات میدان مغناطیسی ناشی از وزن جسم را تشخیص دهند و وزن را به طور دقیق اندازه گیری کنند.

 

17. سیستم های ایمنی و امنیتی: سنسورهای القایی را می توان در سیستم های امنیتی استفاده کرد. آنها می توانند تشخیص دهند که آیا یک منطقه خاص توسط اجسام فلزی اشغال شده است یا خیر و بر اساس آن تصمیمات لازم را برای ایمنی و امنیت اتخاذ کنند.

18. کاربردهای خانگی: سنسورهای القایی را می توان در برخی از وسایل خانگی مانند لامپ های هوشمند، سیستم های امنیتی خانه و دروازه های اتوماتیک استفاده کرد. آنها می توانند وجود اجسام فلزی را تشخیص دهند و عملکرد دستگاه را بر اساس آن تنظیم کنند. در نهایت سنسورهای القایی به دلیل ویژگی هایی مانند دقت، سرعت، استقامت و هزینه مناسب در صنایع و کاربردهای مختلف الکترونیکی کاربرد فراوانی دارند و نقش مهمی در بهبود کارایی و کنترل دستگاه ها و سیستم های مختلف دارند.