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IFM電感式傳感器工作原理及應(yīng)用技術(shù)

電感式傳感器。它是再常見不過的傳感器了，應(yīng)用及其廣泛。那么它究竟有怎樣的工作原理，包含哪些技術(shù)呢?

所有的電感式傳感器都具有類似的基本組件：

外殼 —— 多樣的形狀、尺寸和材料構(gòu)成

基礎(chǔ)的傳感器元件 —— 因所使用的技術(shù)而有所不同

電子電路 —— 評估傳感器檢測到的物體

電氣連接 —— 提供電源和輸出信號

01 渦電流技術(shù)

在電感式傳感器中，電壓在線圈 (1) 中切換。這會在傳感器表面周圍產(chǎn)生一個電磁場 (2)。當(dāng)金屬目標 (3) 移入磁場時，金屬表面 (4) 會形成渦電流。該電流會抑制原來的電磁場，因此目標被感應(yīng)到。

優(yōu)勢及應(yīng)用：

可靠檢測小目標(對小于感應(yīng)面的金屬進行可靠檢測)

針對鋼鐵目標物具有最大感應(yīng)范圍，其他類型的金屬目標物需要系數(shù)修正

02 Kplus技術(shù)

傳統(tǒng)的電感式感應(yīng)技術(shù)受目標物材質(zhì)的影響。有些目標物更難檢測，必須通過校正系數(shù)將傳感器更靠近目標。憑借新穎的自有技術(shù)線圈結(jié)構(gòu)和針對抗干擾優(yōu)化的電子元件，ifm開發(fā)了Kplus系列電感式傳感器，可在相同距離內(nèi)感應(yīng)所有金屬——無需校正系數(shù)!

在 UR1 和 UR2 之間有兩個具有已知相對場強的評估線圈。當(dāng)目標物進入磁場時，兩個線圈之間的因數(shù)發(fā)生變化從而導(dǎo)致傳感器動作。

優(yōu)勢及應(yīng)用：

針對任何目標物材質(zhì)都有非常長的感應(yīng)范圍

不受焊接過程中產(chǎn)生的電磁場的影響

性價比高，適合您不同的應(yīng)用場合

檢測小目標或薄目標上性能有限(當(dāng)目標物小于感應(yīng)面時)

03 脈沖技術(shù)

采用脈沖感應(yīng)技術(shù)時，直流電流流過傳感器線圈并在其周圍建立電磁場。線圈電流將頻繁開啟和關(guān)閉(感應(yīng)電壓)，因此磁場會在可預(yù)測的基礎(chǔ)上建立和衰減。當(dāng)存在目標時，衰減率會發(fā)生變化并且導(dǎo)致傳感器輸出動作。

優(yōu)勢及應(yīng)用：

由于發(fā)送到空間中的能量更大，因此具有比Kplus技術(shù)和渦電流技術(shù)更長的檢測范圍

該技術(shù)被用于ifm非齊平全金屬電感式傳感器

04 磁性原理

該原理使用標準感應(yīng)技術(shù)，但嵌入式的磁鐵允許將大部分能量傳輸?shù)礁袘?yīng)面。阻尼套管可以將磁場聚集到非常精確的開關(guān)點。該技術(shù)僅適用于檢測低碳鋼目標。

優(yōu)勢及應(yīng)用：

允許非常厚的金屬表面承受高達500 bar的壓力

適合高壓應(yīng)用如液壓系統(tǒng)和液壓缸

僅適用于低碳鋼目標

05 影響感應(yīng)距離的因素

感應(yīng)距離是金屬目標物軸向接近傳感器表面導(dǎo)致輸出動作的機械距離。

ifm的數(shù)據(jù)表確定了3種不同的檢測距離：

感應(yīng)范圍是指在開發(fā)過程中定義的標稱范圍，并基于標準尺寸和材料的目標物

實際感應(yīng)范圍考慮了室溫下產(chǎn)生的元件偏差，最壞情況下為標稱感應(yīng)范圍的90%。

工作距離還考慮了由于濕度、高溫等原因引起的開關(guān)點漂移，最壞情況下為實際感應(yīng)范圍的90%。當(dāng)感應(yīng)距離至關(guān)重要時應(yīng)當(dāng)采用工作距離。

在實際使用中，目標物很少是用于確定標稱感應(yīng)范圍的標準尺寸和形狀。目標物大小的影響如下圖所示。

另外一個影響因素是目標物的形狀。下圖顯示了形狀對檢測的影響。很難提供針對形狀的校正系數(shù)，因此如果感應(yīng)距離很關(guān)鍵時需進行測試。

最后，影響感應(yīng)范圍的主要因素是目標物的材質(zhì)。含鐵較少的材質(zhì)形成的渦流較小，因此更難以被檢測。不同材質(zhì)的校正系數(shù)如下圖所示。使用Kplus技術(shù)時不受校正系數(shù)的影響!

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