Inductieve sensoren

Inductieve sensoren

Inductieve sensoren detecteren volledig contactloos voorwerpen van metaal of elektrisch geleidende voorwerpen die zich in hun meetveld bewegen. Zij geven de gebruiker een binair signaal dat aangeeft of een voorwerp al dan niet is gedetecteerd. Inductieve sensoren worden ook wel naderingssensoren of positiesensoren genoemd.

Opbouw en werking.

Inductieve sensoren bestaan uit drie functie-eenheden: een oscillator, een evaluatie-eenheid en een eindtrap. Als onderdeel van de oscillator heeft een spoel tot taak een wisselend magnetisch veld op te wekken door middel van een oscillerend circuit, dat uit het actieve oppervlak van de inductieve sensor komt. In het metalen voorwerp dat van voren nadert, ontstaan wervelstromen die energie aan de oscillator onttrekken. De amplitude en frequentie van het oscillerende circuit veranderen en het A-niveau wordt geschakeld via een Schmitt-trigger of de amplitude wordt omgezet in een afstand. Indien meerdere spoelen worden gebruikt, verhoogt dit de meetnauwkeurigheid van de inductieve sensor.

Voordelen van inductieve sensoren

Door hun contactloze werking hebben inductieve sensoren talrijke voordelen:

  • Lange levensduur door nauwelijks mechanische slijtage
  • Geen stilstand door vuile of beschadigde contacten
  • Geen contactbotsing en dus geen schakelfouten
  • Hoge schakelfrequenties
  • Trillingsbestendigheid
  • Hoge beschermingsklasse door volledig ingekapselde behuizing
  • Willekeurige inbouwpositie

Inductieve sensoren van Festo

De inductieve naderingssensoren van Festo zijn vrijwel slijtagevrij, gemakkelijk in handling en van de hoogste kwaliteit. Wij hebben inductieve sensoren in talrijke uitvoeringen voor een groot aantal toepassingen op voorraad.

De naderingssensoren SIED en SIEN met standaard schakelafstand zijn dus zowel geschikt voor gebruik bij gelijkspanning als voor gebruik in toepassingen met wisselspanning. Kenmerkend voor SIED en SIEN zijn de metrische schroefdraad en het ronde ontwerp.

Bijzonder robuust dankzij zijn volledig gesloten roestvast stalen behuizing is onze inductieve naderingssensor SIEH -…-CR, die in tegenstelling tot conventionele sensoren bestand is tegen vrijwel alle gassen en media. Andere kenmerken zijn de grotere schakelafstand, de compacte inbouw, de led-schakelstandindicator en de metrische schroefdraad.

Bijzonder eenvoudig en veilig in gebruik, de Festo naderingssensor SIEF . Hij is bestand tegen lasvelden, heeft een spatbestendige behuizing, een led-statusweergave en kan vlak, gedeeltelijk vlak of niet vlak worden geïnstalleerd.

Onze inductieve sensor SIES-8M is bijzonder geschikt voor positiedetectie op elektrische assen en grijpers met T-groef. Voor betere zichtbaarheid onafhankelijk van de bewegingsrichting heeft SIES-8M een schakelstandindicator met twee leds De bevestigingstechniek helpt om de naderingssensor snel te plaatsen en gemakkelijk te bevestigen.

Uiterst ruimtebesparend dankzij de rechthoekige blokvorm is de inductieve naderingssensor SIES-Q . Het maakt een compacte inbouw mogelijk en heeft ook een led-schakelstandindicator.

Inductieve sensoren

Een inductieve naderingssensor werkt contactloos, d.w.z. hij heeft geen direct contact wanneer hij reageert op een naderend metalen of galvanisch object.

Voordelen:

  • Geen mechanische slijtage, wat op zijn beurt een langere levensduur betekent
  • Geen uitval door vuile of gelaste contacten
  • Geen botsing bij contact (contact bounce) en dus geen schakelfouten
  • Hoge schakelfrequenties
  • Trillingsbestendig
  • Hoge beschermingsgraad dankzij een volledig ingekapselde behuizing
  • Elke montagepositie

Soorten sensoren

Ze zijn onmisbaar in moderne industriële automatiseringsoplossingen, inductieve sensoren. Ze worden soms ook inductieve naderingssensoren genoemd. Inductieve verplaatsingssensoren zijn in staat om objecten te detecteren zonder dat er contact is met dat object. In de praktijk kan deze functionaliteit veel voordelen bieden. Denk bijvoorbeeld aan geringe slijtage.

Een inductieve sensor kan alleen worden gebruikt om metalen voorwerpen te detecteren, omdat het signaal alleen wordt beïnvloed door ferritische materialen. Naast een inductieve sensor hebben we ook capacitieve sensoren. Deze sensoren maken gebruik van een capacitief veld, waardoor een breder scala aan materialen en stoffen kan worden gedetecteerd. Het onderscheidende kenmerk van de inductieve sensor is voornamelijk de lage kostprijs en het hoge betrouwbaarheidsniveau.

Werking industriële inductieve sensor

De werking van de inductieve sensor is gebaseerd op veranderingen in een extern magnetisch veld dat wordt gecreëerd. In een normale situatie, waarin alleen lucht weerstand biedt, ontvangt de sensor een stabiel retoursignaal. Als dit retoursignaal afwijkt van de norm, vindt detectie plaats, bijvoorbeeld van een metalen voorwerp.

Het magnetische veld wordt opgewekt met behulp van een spoel, waardoor een elektrische stroom wordt gestuurd. De spoel is geïntegreerd in de bovenkant van de behuizing, in veel gevallen een cilinder, met metrische buitendraad. De meest gebruikte draadmaten zijn M12, M18 en M30. Wanneer een metalen object in het gecreëerde veld komt, wordt het magnetische veld "verstoord". Dit wordt ook wel impedantie genoemd. De impact van de impedantie is afhankelijk van verschillende factoren, zoals de afstand, maar ook van het soort metaal dat gedetecteerd is.

Vanwege de impact van verschillende metalen worden deze voor elke sensor gekwantificeerd met behulp van een reductiefactor. Dit betekent dat niet elk metaal goed geleidt in het magnetische veld. Daarom wordt voor elke sensor een reductiefactor gegeven, per metaalsoort. Deze factor heeft een effectieve invloed op het meetbereik van elke sensor.

Omdat inductieve sensoren alleen metalen kunnen detecteren, biedt dit mogelijkheden voor het sorteren van bijvoorbeeld metaal uit andere materialen. Daarnaast zijn inductieve sensoren relatief ongevoelig voor externe factoren of niet-metalen objecten; denk aan stof, vuil of aanslag op de sensor. In veel processen kan dit een storende factor zijn. Ook optisch biedt dit voordelen, want een inductieve schakelaar is ongevoelig voor verblinding door (zon)licht.

Het uitgangssignaal dat gegenereert wordt kan als PNP- of NPN-transistorversie. Dit kan erg belangrijk zijn voor het aansluitschema van de inductieve sensor. Het verschil tussen beide transistors is het schakelprincipe, waarbij PNP positief-negatief-positief betekent en NPN negatief-positief-negatief. Voordat je een keuze maakt, is het raadzaam om het gewenste schakelprincipe te bepalen en de specificaties van de gebruikte PLC op te zoeken. In de EU is PNP de meest bekende keuze, met uitzondering van bijvoorbeeld automotive, waar vaak nog NPN-transistoren worden gebruikt. Een combinatie van inductieve sensor/arduino is bijvoorbeeld mogelijk, zolang er een PNP/NPN-ingang is voorbereid.

Naderingsschakelaars

Bij het kiezen van inductieve naderingssensoren zijn een aantal elementen van groot belang.

Ten eerste, hoe moet het signaal worden gecreëerd? Normaal open (NO) of normaal gesloten (NC)? De normale status heeft namelijk een grote invloed op de schakelwaarden en op het schema van de inductieve sensor en het elektrische schema. Moet deze dalen of stijgen. Bij het nadenken hierover speelt veiligheid vaak ook een rol, denk bijvoorbeeld aan wanneer de stroom daalt.

Ten tweede, welke uitgang moet gekozen worden? Een NPN- of PNP-transistor?

Ten derde, welke aansluiting is nodig? Je kunt kiezen voor een connector (bijvoorbeeld M8) of een vaste kabel.

Ten vierde, welke beschermingsklasse is vereist? IP67 of IP69K?

Ten vijfde, wat is het meetbereik dat nodig is. Op welke afstand moet het product nog gedetecteerd worden? Magnetische inductie heeft namelijk een limiet, die zich vertaalt in het maximale meetbereik.

Als deze vragen beantwoord zijn, kan een juiste keuze gemaakt worden voor de juiste inductieve naderingssensoren.

Als je vragen hebt over de verschillende soorten inductieve naderingssensoren, magnetische naderingssensoren, elektrisch signaal, roestvrij staal of het type aansluiting, dan staat ons team je graag te woord. Festo heeft een compleet assortiment en we zijn gewend om te werken in vochtige of agressieve omgevingen, met niet-metalen stoffen, ferro metalen (ijzer, aluminium...). We werken samen om de ideale oplossing te vinden.

Verschil tussen inductieve en capacitieve sensoren

Naast de veelgebruikte inductieve naderingssensor is de capacitieve sensor een tweede benaderingstechnologie. Het verschil tussen de inductieve/capacitieve sensor zit vooral in de manier waarop de detectie plaatsvindt. Dit is met een capacitief veld, dat in principe erg lijkt op inductie, maar niet beperkt is tot metalen. Dit betekent eigenlijk dat alle vaste materialen en niet-geleidende materialen kunnen worden gedetecteerd. Denk bijvoorbeeld aan een niveaumeting van vloeistof, olie, karton maar ook voedsel. Om over te stappen op capacitieve sensoren verwijst Festo naar leveranciers van derden, aangezien Festo alleen inductieve sensoren aanbiedt.