Jeśli masz wiedzę na temat elektroniki, łatwo jest nam wiedzieć, że czujniki indukcyjne są zaprojektowane do wykrywania metalowych celów, ale czy czujniki indukcyjne mogą wykrywać aluminium? Odpowiedź brzmi: tak. Dlaczego? Przedstawimy pełne wyjaśnienie, jak to działa z aluminium.
Czym jest czujnik indukcyjny?
Czujnik indukcyjny to elektroniczny przełącznik, który nie ma fizycznego kontaktu, a jego wyjścia mogą być PNP lub NPN w zależności od różnic poziomów wyjściowych. Wyjście czujnika PNP jest wysokopoziomowe, aby utworzyć kompletny obwód, kabel sygnału wyjściowego czujnika PNP powinien być podłączony do masy lub do czarnego kabla tego czujnika. Wyjście czujnika NPN jest niskopoziomowe, dlatego zacisk wyjściowy czujnika NPN powinien być podłączony do dodatniego bieguna czujnika. Czujnik indukcyjny wykorzystuje efekt prądów wirowych do wykrywania metalowego obiektu, który znajduje się w jego zmiennym polu magnetycznym.
Jaka jest zasada działania indukcyjnego czujnika zbliżeniowego?
Zasada działania czujnika indukcyjnego opiera się na indukcji elektromagnetycznej i efektach prądów wirowych generowanych przez jego obwód wewnętrzny, indukcyjny czujnik zbliżeniowy składa się z rdzeń ferrytowy z cewkami, oscylator Wyzwalacz Schmitta i wzmacniacz wyjściowy
Oscylator pozwala cewce generować zmienne pole magnetyczne; gdy metalowy obiekt znajdzie się w obrębie tego pola, na jego powierzchni powstanie prąd wirowy. Ten prąd wirowy spowoduje osłabienie lub zatrzymanie oscylacji elektromagnetycznych. Wyzwalacz Schmitta może wyczuć tę zmianę i wydać polecenie otwarcia lub zamknięcia obwodu wyjściowego.
Czy czujniki indukcyjne mogą wykrywać aluminium?
Tak, czujniki indukcyjne mogą wykrywać aluminium lub produkty aluminiowe, ale odległość wykrywania jest mniejsza w porównaniu do wykrywania produktów żelaznych lub stalowych. Zgodnie z rzeczywistymi eksperymentami, dla tego samego czujnika indukcyjnego odległość wykrywania produktów aluminiowych będzie o 40% krótsza niż odległość wykrywania produktów stalowych.
Dlaczego czujniki indukcyjne mogą wykrywać aluminium?
Jak wspomniano powyżej, chociaż odległość wykrywania czujników indukcyjnych dla aluminium nie jest tak duża, jak w przypadku obiektów żelaznych, można to zrobić. Dlaczego odległość wykrywania się skraca? Powodem jest to, że przenikalność magnetyczna aluminium jest niższa niż żelaza.
Źródła zdjęć z https://www.researchgate.net/figure/Magnetic-permeability-of-common-materials_tbl1_350439333.
Niska przenikalność magnetyczna skutkuje zmniejszonym strumieniem magnetycznym przechodzącym przez aluminium, co skutkuje zmniejszonymi efektami prądów wirowych. Aby czujnik działał prawidłowo, aluminium musi znajdować się bliżej cewki czujnika, aby wychwycić większy strumień magnetyczny.
Zalety i wady indukcyjnego czujnika zbliżeniowego
Zalety:
- Prosta struktura, proste okablowanie i niski koszt
- Bezkontaktowa detekcja: Czujnik indukcyjny nie styka się bezpośrednio z wykrywanym obiektem, dzięki czemu pozwala uniknąć zużycia i uszkodzenia powierzchni obiektu, a także obniża koszty konserwacji.
- Wysoka precyzja: Czujniki indukcyjne mogą osiągnąć wysoką precyzję wykrywania, szczególnie w przypadku niektórych obiektów, które są małe lub trudne do bezpośredniej obserwacji.
- Szeroki zakres zastosowań: Czujniki indukcyjne nadają się do wykrywania różnych metalowych obiektów, takich jak żelazo, stal nierdzewna, miedź, aluminium itp.
- Stopień ochrony IP67: Podczas procesu produkcji indukcyjny przełącznik zbliżeniowy wypełni wnętrze gwintowanej rury żywicą epoksydową, aby zapewnić szczelne uszczelnienie.
Wada:
- Nadaje się tylko do wykrywania metalowych przedmiotów. Pojemnościowe przełączniki zbliżeniowe lub przełączniki fotoelektryczne są wymagane do wykrywania obiektów niemetalowych.
- Odległości wykrywania różnych typów metalowych obiektów znacznie się różnią: W przypadku tego samego czujnika obiekty o większej przenikalności magnetycznej mają większe odległości wykrywania.
- Podatność na zakłócenia: Ponieważ czujniki indukcyjne są bardzo wrażliwe na pola magnetyczne, są one podatne na zakłócenia z zewnętrznych pól magnetycznych, co wpływa na dokładność wyników wykrywania.
- Nie są odporne na wysokie temperatury: Indukcyjne przełączniki zbliżeniowe są w znacznym stopniu zależne od temperatury, a środowiska o wysokiej temperaturze mogą powodować spadek wydajności wykrywania. Dlatego też sprzęt musi być odpowiednio chroniony, gdy jest używany w środowiskach o wysokiej temperaturze.
Wnioski
Na podstawie wiedzy na temat indukcyjnego czujnika zbliżeniowego i jego zasady działania możemy jasno zrozumieć, dlaczego czujniki indukcyjne mogą wykrywać aluminium. Powodem jest aluminium, które pod wpływem zmiennego pola magnetycznego również generuje prąd wirowy, ale ze względu na niską przenikalność magnetyczną jest on bardzo słaby. Aby uzyskać większy strumień magnetyczny, aluminiowy cel powinien znajdować się bliżej czujnika indukcyjnego. Dlatego też odległość wykrywania aluminium wynosi tylko 40% celu żelaznego.
Lorentzzi czujniki indukcyjne mają dużą zdolność do wykrywania różnego rodzaju metalowych obiektów, bez względu na to, czy jest to żelazo, stal, aluminium czy miedź. Zostaw komentarz poniżej, aby uzyskać nowe ceny naszych indukcyjnych czujników zbliżeniowych.
