Как устроены и работают индуктивные датчики приближения

Индуктивные датчики реагируют на приближение металла к сенсорному полю, которое является его активной поверхностью. Принцип работы использует явление изменения электромагнитного поля в результате перемещения металлического элемента.

Датчик генерирует магнитное поле, и в проводнике индуцируются вихревые токи. Таким образом магнитопроводы намагничиваются, что вызывает вибрацию - амплитудную или частотную модуляцию, которая обнаруживается демодулятором.

Если датчик цифровой, то за формирование сигнала отвечает триггер. В зависимости от исполнения можно выбрать датчики с питанием от переменного напряжения (90–250 В) или постоянного напряжения (10–30 В).

Корпуса датчиков бывают квадратными или цилиндрическими (например, M8, M12, M18, M30). Датчики имеют защиту от перегрузки по току, а срабатывание датчика сигнализируется светодиодом.

Форма датчика определяет расстояние до обнаруживаемого элемента, например цилиндрические датчики монтируются в зависимости от диаметра - М8 (расстояние: 1-2 мм), М12 (расстояние: 2-4 мм), М18 (расстояние: 5-8 мм). мм), M30 (расстояние: 10-15 мм). В свою очередь типовые квадратные датчики устанавливаются на расстоянии: 5, 10, 15, 20 мм. Однако на рынке также есть датчики с расширенным рабочим диапазоном.

Выходной сигнал типичного индуктивного датчика имеет форму двоичного сигнала. Часто используются датчики с транзисторными выходами с поляризацией NPN и PNP.

Во многих приложениях используются датчики с аналоговым выходом — тока или напряжения. Амплитуда выходного сигнала зависит от расстояния до обнаруженного элемента. В особо сложных условиях эксплуатации могут применяться датчики с повышенной устойчивостью к пару (до 100 ºC).

С другой стороны, в пищевой промышленности хорошо работают датчики в корпусах из кислотостойкой стали. Работа этого типа датчиков не нарушается даже при резких перепадах температур и действии агрессивных чистящих средств. В особых случаях могут использоваться маслостойкие датчики.

Твердые частицы, хладагент или средства, попадающие на детектор при разных температурах, не ухудшают работу датчика. Датчики этого типа образуют единое целое с металлической лицевой поверхностью. Материал устройства – нержавеющая сталь.

Для потенциально взрывоопасных сред используются индуктивные датчики с соответствующим сопротивлением, но для них могут потребоваться специальные сепараторы, передающие состояние контактов на гальванически развязанный выход.

Источником текущего сигнала может быть любой преобразователь, контролирующий изменение физической величины. Пороги переключения и гистерезис настраиваются для каждого порога отдельно. Если сигнал возрастает и превышает заданное значение, выходной контакт реле замыкается. При необходимости рабочая фаза реле может быть реверсирована. Устройство сигнализирует о коротком замыкании или обрыве цепи.

Подробно про датчики в простом и доступном изложении смотрите здесь:

Что такое датчик, аналоговые, дискретные и цифровые датчики