Das Funktionsprinzip induktiver Näherungsschalter, Varianten und Anwendungsbeispiele

Berührungslose induktive Schalter (Näherungssensoren) werden zur automatisierten berührungslosen Erkennung von Objekten für verschiedene industrielle Zwecke eingesetzt. Ihr Funktionsprinzip basiert auf dem Phänomen einer Änderung der Schwingungsamplitude des Generators, die mit dem Einbringen eines ferromagnetischen, magnetischen oder metallischen Gegenstands einer bestimmten Größe in den Arbeitsbereich des Sensors verbunden ist.

Wenn der Sensor eingeschaltet ist, wirkt in seinem Arbeitsbereich ein magnetisches Wechselfeld. Wenn nun Metall in diesen Bereich eingebracht wird, werden die Ziele auf dieses Metall gerichtet Wirbelströme führt zu einer Änderung der anfänglichen Schwingungsamplitude des Generators, wobei die Größe der Änderung vom Abstand zwischen dem Metallobjekt und dem Sensor abhängt. Der entsprechende Wert des Analogsignals wird vom Flip-Flop in ein Logiksignal umgewandelt, das den Hysteresewert und den Schaltpegel bestimmt.

Der Schalter selbst ist in diesem Zusammenhang ein Halbleiterwandler, der abhängig vom Standort des beobachteten Objekts den Zustand einer bestimmten externen Triggerschaltung steuert und die Position des Objekts ohne mechanischen Kontakt mit dem Sensor bestimmt.

Wie Sie wahrscheinlich bereits herausgefunden haben, liegt hier das sensible Element Induktor, dessen magnetischer Kreis in Richtung des Arbeitsbereichs offen ist.

Induktive Endschalter gehören zu einer großen Gruppe berührungslose Sensoren für die Position von Mechanismen, die in modernen automatischen Systemen sehr verbreitet sind.

Der induktive Näherungsschalter in einem bestimmten Automatisierungssystem fungiert als Hauptwerkzeug zur Überwachung der Position bestimmter Ausrüstungsgegenstände, deren Signale je nach Verwendungszweck der Ausrüstung vom Produktzähler, Bewegungscontroller, Alarmsystem usw. verarbeitet werden. usw. n. .

Insbesondere werden induktive Näherungsschalter häufig verwendet, um Metallgegenstände zu zählen und deren Position zu verfolgen. Beispielsweise bewegen sich Flaschen entlang eines Förderbands, auf dessen Verschlüssen sie gezählt werden, oder in einer Montagehalle erfolgt ein Werkzeugwechsel nach dem Zähler, dem Flansch liegt im Bereich eines induktiven Sensors. …

Der Betriebsvorgang des Schalters kann wie folgt beschrieben werden. Im Betriebszustand pulsiert vor der Arbeitsfläche des berührungslosen Sensors ein Magnetfeld mit konstanter Amplitude.

Kommt das Metall in die Nähe des Sensors (z. B. ein Blechdeckel einer Flasche oder ein Teil eines an einer Robotermontage beteiligten Teils), besteht die Tendenz, die Schwingungen des Magnetfelds entsprechend zu dämpfen Wenn die demodulierte Spannung abfällt, wird der Auslöser ausgelöst, der so lange führt, bis das Schaltelement geschaltet wird (z. B. bis ein Zähler betätigt wird oder bis das Werkzeug gewechselt wird).

Als Kontroll- oder Zählobjekte für berührungslose induktive Schalter können alle metallischen Gegenstände ausreichender Größe dienen, zum Beispiel: Wellenvorsprünge, Flansche, Stahlplatten, Kupplungsbolzenköpfe usw.

Entsprechend dem Kommutierungsprinzip des gesteuerten Stromkreises und der Anschlussart an ihn sind induktive Sensoren in mehreren Varianten mit unterschiedlicher Anzahl von Drähten erhältlich. Sensoren basieren auf NPN- oder PNP-Schaltern und können normalerweise geschlossen oder normalerweise offen sein.

Zweileiter - Sie werden direkt an den Lastkreis angeschlossen und über diesen mit Strom versorgt. Dabei ist es sehr wichtig, die Polarität und den Nennlastwiderstand zu beachten, da der Sensor sonst nicht richtig funktioniert.

Am gebräuchlichsten sind Dreileiterschalter, bei denen die Stromversorgung über zwei Drähte erfolgt und der dritte zum Anschluss der geschalteten Last dient.

Schließlich haben Vierdrahtschalter die Möglichkeit, den Schaltmodus (normalerweise geschlossen oder normalerweise offen) auszuwählen.

Ein weiterer häufiger Typ von Positionssensoren in modernen automatischen Systemen: Optische Näherungsschalter