1. Inductieve naderingssensor:
Inductieve naderingssensoren werken volgens het principe van het gebruik van elektromagnetische velden, zodat ze alleen metalen doelen kunnen detecteren. Wanneer een metalen doel een elektromagnetisch veld binnengaat, veranderen de inductieve eigenschappen van het metaal de karakteristieken van het magnetische veld, waardoor de nabijheidssensor wordt gewaarschuwd voor de aanwezigheid van een metalen doel. Afhankelijk van hoeveel het metaal wordt waargenomen, kan het doelwit op grotere of kortere afstand worden gedetecteerd.
Een inductieve nabijheidssensor bestaat uit vier hoofdonderdelen: een ferrietkern, een oscillator, een Schmitt-trigger en een uitgangsversterker.
Deze oscillator genereert een symmetrisch oscillerend magnetisch veld dat wordt uitgezonden door een reeks spoelen die zich bij de ferrietkern en het detectieoppervlak bevinden. Wanneer een ijzeren doel een magnetisch veld binnengaat, wordt er een kleine onafhankelijke elektrische stroom gegenereerd op het oppervlak van het metaal, een zogenaamde wervelstroom. Dit verandert de magnetoweerstand (eigen frequentie) van het magnetische circuit, waardoor de amplitude van de oscillatie wordt verminderd. Naarmate meer metaal het inductieveld binnendringt, neemt de amplitude van de oscillatie af en stort uiteindelijk in. (Dit is de "vortex-onderdrukkingsoscillator" of het Ecko-principe.) De Schmitt-trigger reageert op deze amplitudeveranderingen en past de sensoruitvoer aan. Wanneer het doel uiteindelijk het bereik van de sensor verlaat, begint het circuit weer te oscilleren en brengt de Schmidt-trigger de sensor terug naar zijn vorige uitvoer.
Door de beperking van het magnetische veld is het detectiebereik van de inductieve sensor relatief smal, gemiddeld tussen enkele millimeters en 60 millimeter. Het aanpassingsvermogen aan de omgeving van inductieve sensoren en de veelzijdigheid van metaaldetectie compenseren echter hun tekortkomingen in bereik. Inductieve naderingssensoren hebben een lange levensduur vanwege het ontbreken van slijtage aan bewegende delen. Er moet echter worden opgemerkt dat metaalverontreinigingen, zoals vijlen bij snijtoepassingen, soms de prestaties van de sensor kunnen beïnvloeden. Om deze reden is de behuizing van inductieve sensoren meestal gemaakt van vernikkeld messing, roestvrij staal of PBT-kunststof.
2. Capacitieve naderingssensor:
Capacitieve nabijheidssensoren kunnen metalen en niet-metalen doelen in poeder-, korrel-, vloeibare en vaste vorm detecteren. Dit, gecombineerd met hun vermogen om non{2}}ferromaterialen te detecteren, maakt ze ideaal voor observatie, glasmonitoring, detectie van tankniveau en identificatie van het poederniveau in de hopper.
Bij capacitieve sensoren zijn twee geleidende platen (met verschillende potentiaal) in de sensorkop geplaatst en zo geplaatst dat ze werken als open- condensatoren. Lucht fungeert als isolator: in rust is de capaciteit tussen de twee platen klein. Net als inductieve sensoren zijn deze borden verbonden met oscillatoren, Schmitt-triggers en eindversterkers. Wanneer het doel het detectiegebied binnengaat, neemt de capaciteit van de twee platen toe, waardoor de amplitude van de oscillator verandert, waardoor de Schmitt-triggerstatus verandert en een uitgangssignaal wordt gegenereerd.
Het is de moeite waard te vermelden dat het belangrijk is om het verschil op te merken tussen inductieve en capacitieve sensoren: inductieve sensoren oscilleren naar een doel, en capacitieve sensoren oscilleren naar een doel. Omdat bij capacitieve inductie gebruik wordt gemaakt van een oplaadpad, is deze langzamer dan inductieve inductie, met een inductief bereik van 10 ~ 50 Hz en een inductief bereik van 3 ~ 60 mm. Omdat capacitieve sensoren de meeste soorten materialen kunnen detecteren, moeten ze uit de buurt van niet-doelmaterialen worden gehouden om valse triggering te voorkomen. Als het doel ijzerhoudende materialen bevat, zijn inductieve sensoren daarom een betrouwbaardere keuze.
3. Foto-elektrische nabijheidssensor:
Foto-elektrische nabijheidssensoren worden veel gebruikt om doelen met een diameter van slechts 1 mm of een afstand van maar liefst 60 mm te detecteren. Alle fotosensoren bestaan uit verschillende basiscomponenten: elke sensor heeft een zender, een lichtbron (licht-emitterende diode, laserdiode), een fotodiode of fototransistorontvanger om het uitgezonden licht te detecteren, en hulpelektronica om het ontvangen signaal te versterken.
Er zijn drie hoofdtypen foto-elektrische nabijheidssensoren: reflecterend, reflecterend en diffuus.
Wanneer het door de sensor uitgezonden licht wordt teruggekaatst door de foto-elektrische ontvanger, zal de reflecterende nabijheidssensor het doel detecteren. Wanneer het doel de straal tussen de sensorzender en -ontvanger verbreekt, zal de tegenoverliggende sensor het doel detecteren.
Een betrouwbare foto-elektrische sensor is het tegenovergestelde type sensor. De zender en ontvanger zijn gescheiden door een aparte behuizing om een constante straal te leveren. De straal wordt gedetecteerd wanneer deze wordt onderbroken door een object dat door de twee gaat. Trans-opto-elektronische apparaten zijn, ondanks hun hoge betrouwbaarheid, ongewenste opto-elektronische apparaten. Omdat het duur en omslachtig is om de zender en ontvanger in twee tegenover elkaar liggende posities te installeren, die erg ver weg kunnen zijn.
Een uniek kenmerk van stralende foto-elektrische sensoren is de effectieve perceptie van de aanwezigheid van sterke luchtverontreinigende stoffen. Als verontreinigingen zich direct op de zender of ontvanger ophopen, is de kans op valse triggering groter. Sommige fabrikanten integreren nu echter de alarmuitgang in de circuits van de sensor om de hoeveelheid licht die naar de ontvanger wordt uitgezonden te controleren. Wanneer het gedetecteerde licht bij afwezigheid van een object de opgegeven helderheid bereikt, waarschuwt de sensor via de ingebouwde-in LED of uitgangslijn.
De zender en ontvanger van een reflecterende naderingssensor hebben geen afzonderlijke behuizingen, maar bevinden zich in dezelfde behuizing en zijn in dezelfde richting gericht. De zender produceert een straal laser-, infrarood- of zichtbaar licht en projecteert deze op een speciaal ontworpen reflector, die de straal vervolgens terugkaatst naar de ontvanger. Het optische pad wordt gedetecteerd wanneer het beschadigd is of anderszins verstoord wordt.
Het voordeel van reflecterende naderingssensoren is dat ze eenvoudig te plaatsen zijn. Het hoeft slechts aan één kant te worden gemonteerd, wat een grote besparing op onderdelen en tijdskosten kan opleveren.
Net als reflectiesensoren bevinden de zender en ontvanger van een reflexsensor zich in dezelfde behuizing. Het detectiedoel fungeert echter als reflector en detecteert dus licht dat van een afstand wordt gereflecteerd. De zender zendt een lichtstraal uit (meestal gepulseerd infrarood, zichtbaar of laser) die in alle richtingen diffundeert om het detectiegebied te vullen. Het doel komt dan het gebied binnen en buigt een deel van de straal terug naar de ontvanger. Wanneer er voldoende licht op de ontvanger komt, vindt detectie plaats en wordt de uitgang in- of uitgeschakeld (afhankelijk of de sensor aan of uit staat).
Een bekend voorbeeld van een diffuse sensor is een sensorkraan op een gootsteen van een openbaar toilet. De hand die onder het mondstuk wordt geplaatst, fungeert als een reflector en activeert de opening van de waterklep. Merk op dat aangezien het doel (de hand) een reflector is, diffuse foto-elektrische sensoren vaak worden beïnvloed door de eigenschappen van het doelmateriaal en het oppervlak; Het detectiebereik van niet-reflecterende doelen, zoals matzwart papier, zal aanzienlijk kleiner zijn in vergelijking met helderwitte doelen.
4. Ultrasone sensor:
Ultrasone naderingssensoren worden in veel geautomatiseerde productieprocessen gebruikt. Ze gebruiken geluidsgolven om objecten te detecteren, zodat kleur en transparantie er geen invloed op hebben. Dit maakt ze ideaal voor een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder detectie op afstand van helder glas en plastic, afstandsmeting, continue controle van vloeistof- en deeltjesniveau, en opbouw van papier, plaatwerk en hout-.
De meest voorkomende typen zijn dezelfde als foto-elektrische inductie: omgekeerd, reflecterend en diffuus.
Ultrasone diffuse nabijheidssensoren maken gebruik van een akoestische sensor die een reeks geluidspulsen uitzendt en vervolgens luistert naar de terugkeer ervan vanaf het gereflecteerde doel. Zodra het gereflecteerde signaal is ontvangen, stuurt de sensor het uitgangssignaal naar het besturingsapparaat. Het detectiebereik wordt vergroot tot 2,5 meter.
Ultrasone reflexsensoren kunnen objecten binnen een bepaalde detectieafstand detecteren door de voortplantingstijd te meten. De sensor zendt een reeks geluidspulsen uit die worden teruggekaatst door een vaste tegengestelde reflector (elk vlak, hard oppervlak, machine, plaat). De geluidsgolven moeten met door de gebruiker-aangepaste intervallen naar de sensor worden teruggestuurd. Als dit niet het geval is, wordt aangenomen dat een object het detectiepad blokkeert en zendt de sensor een overeenkomstig uitgangssignaal uit. Omdat de sensor veranderingen in de voortplantingstijd detecteert in plaats van alleen maar een signaal terug te sturen, is hij ideaal voor het detecteren van geluid-absorberende en afbuigende materialen zoals katoen, schuim, stof en schuimrubber.
Vergelijkbaar met een tegengestelde fotocel
