Sensor de proximitat

• Sensors capacitius de proximitat

Els sensors de proximitat capacitius poden detectar objectius metàl·lics i no-metalls en forma de pols, grànuls, líquids i sòlids. Aquest dispositiu és similar a un sensor inductiu, excepte que la bobina inductiva del sensor inductiu es substitueix per una placa de detecció capacitiva. La placa de detecció del sensor forma un condensador amb l'objecte objectiu i, quan l'objecte s'acosta a la superfície de detecció, entra al camp electrostàtic de l'elèctrode i canvia la capacitat del circuit de l'oscil·lador. L'oscil·lador comença a oscil·lar i el circuit de disparador llegeix l'amplitud de l'oscil·lador. Quan arriba a una certa amplitud, canvia l'estat de la sortida del sensor. A mesura que l'objecte s'allunya del sensor, l'amplitud de l'oscil·lador disminueix i canvia l'estat de la sortida del sensor al seu estat original.

El capacitiu és més lent que l'inductiu i normalment pot detectar 1 ~ 25 mm, i alguns sensors poden detectar 2 polzades. Atès que els sensors capacitius són capaços de detectar la majoria de tipus de materials, s'han de mantenir allunyats de materials no-destinats per evitar activacions falses. Per tant, si l'objectiu conté materials ferrosos, els sensors inductius són una opció més fiable.

• Sensors de proximitat inductius

A diferència d'altres tecnologies de detecció de proximitat, només poden funcionar amb objectes metàl·lics perquè utilitzen camps magnètics per a la detecció. Els sensors de proximitat inductius funcionen de dues maneres.

En primer lloc, quan un objectiu s'acosta al sensor, augmenta el corrent induït, fet que augmenta la càrrega del circuit d'oscil·lació, provocant que la seva oscil·lació s'amortitzi o s'aturi. El sensor detecta aquest canvi en l'estat d'oscil·lació amb un circuit de detecció d'amplitud i emet un senyal de detecció.

D'altra manera, s'utilitza el canvi de freqüència causat per la presència d'un objectiu conductor en lloc del canvi d'amplitud. Els objectius de metalls no-ferrosos com ara l'alumini o el coure que s'apropen al sensor fan que la freqüència d'oscil·lació augmenti, mentre que els objectius de metalls ferrosos com el ferro o l'acer fan que la freqüència d'oscil·lació disminueixi. El canvi en la freqüència d'oscil·lació en relació a la freqüència de referència fa que l'estat de sortida del sensor canviï.

Com a sensor de proximitat, els sensors de proximitat inductius s'utilitzen sovint en aplicacions de distància més curta i poden proporcionar taxes de refresc extremadament ràpides perquè es basen en el principi de detectar diferències en els camps electromagnètics. Aquest sensor funciona millor en materials metàl·lics fèrrics com el ferro i l'acer.

En circumstàncies normals, l'indicador de senyal és una manera de reflectir el senyal d'estat de funcionament de l'interruptor, és a dir:

En l'estat normalment obert (NO), està "apagat"; a l'estat normalment tancat (NC), està "activat".

Quan l'indicador de senyal no és coherent amb el senyal de retroalimentació, indica que hi ha una anormalitat o un fenomen dolent. Hi ha moltes raons possibles:

1. El sensor i l'equip estan cablejats de manera incorrecta, la tensió de treball és incorrecta, l'equip està en curt-circuit, etc., la qual cosa provoca un error directe com ara cremades, danys i avaria del circuit intern del sensor.

2. El circuit de l'equip té un contacte deficient o un curtcircuit inestable, cosa que provoca danys no-destructius a l'interior del sensor.

3. El sensor en si no té cap funció de protecció. Un cop la connexió és incorrecta o es produeix un curtcircuit, l'interruptor no es pot utilitzar directament.

(És impossible distingir si és una operabilitat dolenta o deficient.)

4. La tensió de treball és massa alta, la tensió de corrent de curt-curtcircuit instantània és massa alta i el tub de sortida s'ha trencat a causa d'un curt-circuit a llarg termini. La llum de senyal canvia, però no hi ha cap sortida de senyal.

La llum de senyal parpelleja, no hi ha cap canvi de senyal, hi ha un curtcircuit a l'equip i la connexió, i l'interruptor pot estar danyat o saturat directament si no es manipula durant molt de temps.

Es refereix al mètode d'instal·lació del sensor. La instal·lació d'encaix es pot enterrar en metall, mentre que la instal·lació no-no es pot enterrar en metall, però la distància d'acció és més llarga que la de la instal·lació d'encaix. Instal·lació al ras: el sensor està enterrat en una base metàl·lica i la seva superfície de treball de detecció efectiva està a ras de la superfície de la base. Instal·lació no-enrasada: el sensor no està enterrat en una base metàl·lica i la seva superfície de treball de detecció efectiva ha de mantenir una certa mida amb la seva base. Per als sensors de proximitat de la mateixa especificació, la instal·lació no-encastrada pot obtenir la distància de detecció màxima. Els avantatges dels sensors-muntats encastats són: tenen un millor rendiment de protecció mecànica i una capacitat anti-interferència més forta en comparació amb els sensors-muntats-no encastats. En comparació amb els sensors no-muntats-encastats, la distància d'acció dels sensors-encastats és aproximadament el 69% d'aquests últims.

El principi de funcionament dels sensors de proximitat capacitius és similar al dels sensors inductius. Un condensador situat a la part principal del sensor genera un camp electromagnètic. Les parts properes canvien la intensitat i la freqüència de l'oscil·lació. A diferència dels sensors inductius, els sensors capacitius poden detectar no només peces metàl·liques, sinó també peces de diverses formes i materials (sòlids, líquids, viscosos, en pols, etc.).

Les principals característiques dels sensors capacitius són:

1.Range baix: menys de 60 mm

2.Una mica més car que els sensors inductius

3. S'utilitza per a una àmplia gamma de peces fetes de diferents materials

4.Pot detectar objectes a través de-parets no metàl·liques

5.Sensible a la humitat i als vapors concentrats

6. Ampliament utilitzat per a la detecció de nivell (és a dir, a través d'ampolles de plàstic) i per a la detecció de material transparent a distàncies curtes

7. Sense desgast mecànic, llarga vida útil-autònoma

8.Adaptat a entorns industrials (atmosferes contaminades)

9.Alt rendiment

Els sensors de proximitat inductius són els més populars. Tenen un circuit oscil·lant que genera un camp electromagnètic. Qualsevol peça metàl·lica que s'hi apropi es detecta perquè és la font del corrent induït, que després redueix les oscil·lacions detectades pel detector.

Les principals característiques dels sensors inductius són:

1. Només es pot utilitzar per a peces metàl·liques

2.Rang relativament limitat: màxim 80 mm, segons la naturalesa de l'aliatge

3.Baix cost: la meitat del preu dels sensors fotoelèctrics

4.Robust, resistent a ambients durs, insensible a cops, vibracions, pols, etc.

5. Alta freqüència de commutació (diversos kHz), permetent la detecció de peces que passen a altes velocitats fins i tot en rotació.

6.No hi ha peces mòbils subjectes a desgast

1. Interferència de camp magnètic: atès que els interruptors de proximitat inductius detecten si un objecte s'apropa detectant canvis en el camp magnètic, no hi hauria d'haver cap camp magnètic fort al voltant de la instal·lació, que interferirà amb el seu funcionament normal.

2. Tensió d'alimentació inestable: una tensió de treball normal i estable pot garantir el funcionament normal de l'interruptor de proximitat. La tensió inestable o el curtcircuit de la línia elèctrica farà que l'interruptor de proximitat no funcioni correctament.

3. L'objecte detectat no és un material metàl·lic: l'interruptor de proximitat inductiu només pot detectar materials metàl·lics.

4. Envelliment de l'equip: després d'un ús-a llarg termini, els components interns de l'interruptor de proximitat també s'envelliran o es faran malbé, cosa que farà que falli i s'hagi de revisar i reparar.

5. Cablejat solt: si el lloc on s'instal·la l'interruptor de proximitat vibra durant molt de temps, això farà que el seu cablejat s'afluixi, donant lloc a una transmissió de senyal deficient o fluixa, que es reflecteix en la fallada de l'interruptor de proximitat.

Problemes mediambientals: en termes generals, el nivell de protecció de moltes marques importades, com els interruptors de proximitat d'Autonics, és IP66 i superior. Tanmateix, per als interruptors de proximitat inductius, si hi ha pols espessa a la superfície de l'objecte detectat, això comportarà inevitablement una baixa precisió de detecció i tindrà un major impacte en la velocitat de resposta i la sensibilitat de l'interruptor de proximitat.

Els sensors de proximitat inductius trobaran alguns errors habituals durant l'ús. Comprendre les causes d'aquests errors i els mètodes de resolució de problemes corresponents pot ajudar a resoldre els problemes ràpidament i garantir el funcionament normal de la línia de producció.

A continuació es mostren alguns errors comuns i els seus mètodes de resolució de problemes:

Sense senyal de sortida

Motiu: problema d'alimentació, error de cablejat, dany al sensor o objecte objectiu no es troba dins del rang de detecció.

Mètode de resolució de problemes:

Comproveu si la tensió de la font d'alimentació compleix els requisits i confirmeu que la font d'alimentació està connectada correctament.

Comproveu si el cablejat està solt o desconnectat.

Confirmeu si l'objecte objectiu es troba dins del rang de detecció efectiu del sensor.

Si les comprovacions anteriors són normals, és possible que el sensor estigui danyat i s'ha de substituir un sensor nou.

Senyal de sortida inestable

Motiu: interferència ambiental (com ara interferències electromagnètiques), moviment inestable de l'objecte objectiu, instal·lació incorrecta del sensor o sensibilitat excessiva.

Mètode de resolució de problemes:

Comproveu si hi ha camps electromagnètics forts o altres fonts d'interferència al voltant i preneu mesures de protecció.

Assegureu-vos que l'objecte que s'està mesurant és estable i manté una distància adequada del sensor.

Comproveu si el sensor està ben instal·lat i ajustat a l'angle i la posició adequats.

Ajusteu la configuració de sensibilitat del sensor per adaptar-lo a l'entorn d'aplicació actual.

Fals disparador

Motiu: la sensibilitat del sensor és massa alta, factors ambientals (com ara canvis de temperatura), interferències d'altres objectes metàl·lics a prop.

Mètode de resolució de problemes:

Reduïu la configuració de sensibilitat del sensor.

Revisar i optimitzar l'entorn de treball per evitar fluctuacions excessives de temperatura.

Netegeu les restes metàl·liques al voltant del sensor per assegurar-vos que cap objecte metàl·lic innecessari afecti la detecció.

El temps de resposta és massa llarg

Motiu: envelliment del sensor, problemes de circuit intern o concordança de càrrega incorrecta.

Mètode de resolució de problemes:

Comproveu l'estat de funcionament del sensor. Si el rendiment es degrada significativament, és possible que hàgiu de substituir el nou sensor.

Confirmeu que la càrrega coincideix amb la sortida del sensor i afegiu un circuit d'aïllament o utilitzeu un relé intermedi si cal.

Si el retard de resposta és causat per un problema de càrrega, podeu considerar l'optimització de la configuració de càrrega.

Distància de detecció reduïda

Motiu: el sensor està brut, el material de l'objecte objectiu ha canviat o el sensor ha envellit.

Mètode de resolució de problemes:

Netegeu la superfície del sensor per eliminar impureses com la pols i l'oli.

Comproveu si el material de l'objecte objectiu ha canviat i ajusteu els paràmetres del sensor per adaptar-los al nou material.

Si el sensor s'ha utilitzat durant molt de temps i ha envellit, es recomana substituir-lo per un sensor nou.

Danys freqüents

Causes: Xoc mecànic, sobrecàrrega o condicions ambientals dures.

Resolució de problemes:

Torna a-avaluar la ubicació d'instal·lació per assegurar-te que el sensor no està subjecte a cops mecànics directes.

Comproveu les connexions elèctriques per assegurar-vos que no es produeixi cap sobrecàrrega.

Millorar l'entorn de treball, com ara afegir una funda protectora o augmentar el nivell de protecció.

La taxa de fallada dels sensors de proximitat inductius es pot reduir considerablement mitjançant un manteniment regular i un ús correcte. Si trobeu un problema difícil de resoldre, us recomanem que us poseu en contacte amb el nostre departament d'assistència tècnica de Garantta Sensor Company per obtenir ajuda. A més, els registres detallats de cada fallada i el procés de gestió ajudaran a prevenir i tractar millor problemes similars en el futur.

Problemes comuns i fenòmens de fracàs

1. El sensor de proximitat no pot confirmar el rang de distància de l'objecte detectat.

2. L'interruptor s'instal·la dins del rang de distància de detecció i el senyal de vegades es detecta i de vegades no (de vegades es pot detectar, de vegades no es pot detectar).

3. La distància de detecció real és diferent de la distància de detecció estàndard indicada pel sensor. (O menys que la distància de detecció, o més gran que la distància de detecció).

4. La llum indicadora té una indicació de senyal, però no hi ha sortida de senyal; o el llum indicador de senyal està sempre encès sense canvi de senyal; o el senyal continua parpellejant, etc.

5. No hi ha cap resposta d'acció després d'encendre l'alimentació o no hi ha cap retroalimentació del senyal.

6. Es poden connectar diversos sensors al mateix temps, etc. (El dispositiu pot distingir els senyals de retroalimentació de diferents sensors, de manera que es poden connectar diversos sensors al mateix temps).

Com resoldre diversos problemes en aplicacions reals?

Heu d'entendre a quin tipus d'interruptor que heu comprat pertany, les seves característiques úniques del producte i els principis bàsics d'aplicació, mètodes d'instal·lació, precaucions, etc. La informació sobre el sensor de l'interruptor de proximitat de l'inductor produït per la nostra empresa és la següent.

1. Mètode d'inspecció de l'interruptor de proximitat inductiu

L'interruptor de proximitat inductiu és un interruptor sense contacte (és a dir, sensor de tipus d'interruptor), que s'utilitza generalment en equips de control automàtic mecànic amb alta precisió de posicionament, llarga vida útil, velocitat de resposta ràpida i instal·lació còmoda. S'utilitza principalment per limitar, reiniciar, posicionar la carrera, comptar, protegir automàticament i substituir microinterruptors. L'objecte que ha de detectar el sensor de l'interruptor de proximitat inductiu ha de ser un objecte metàl·lic. Per als objectes no-metalls, l'interruptor de proximitat inductiu no funcionarà. Té les característiques de resistent a l'aigua, als cops, a l'oli-, a la pols, a la corrosió-, etc., i té una gran aplicabilitat a entorns durs.

2. Senyal de sortida de l'interruptor del sensor de proximitat inductiu

Interruptor de proximitat és un terme general per als sensors sense contacte, i els seus tipus inclouen: inductiu, capacitiu i Hall. El senyal de sortida de l'interruptor de proximitat inductiu descrit aquesta vegada és principalment: el senyal de la quantitat de l'interruptor d'obertura o tancament (és a dir, si hi ha un objecte metàl·lic en qualsevol posició dins del rang màxim detectat pel cap del sensor de l'interruptor de proximitat al producte, es donarà un senyal d'interruptor. Quan l'objecte no es troba dins del rang de distància de detecció, el senyal de l'interruptor del sensor és oposat a l'acció).