Trudno sobie wyobrazić automatyzację bez czujników indukcyjnych. Odporne na zużycie, niezawodne i bezkontaktowe wykrywanie obiektów metalowych obiektów jest wymagane wszędzie tam, gdzie stosowana jest automatyzacja, czy to w budowie maszyn, produkcji elektroniki, motoryzacji, przemyśle spożywczym czy tworzyw sztucznych. Czujniki indukcyjne to czujniki, które wykrywają ruch lub obecność obiektów bez fizycznego kontaktu i przekazują te informacje w postaci sygnału elektrycznego. Można je również zdefiniować jako czujniki zbliżeniowe, zgodnie z definicją podaną w japońskich normach przemysłowych (JIS) dla wszystkich bezkontaktowych czujników wykrywających.
Zasada działania czujników indukcyjnych
Zasada funkcjonowania czujników indukcyjnych opiera się na oscylatorze wysokiej częstotliwości, który wytwarza pole w bliskim otoczeniu powierzchni czujnikowej. Obecność metalowego przedmiotu (indukcyjnego) lub dowolnego materiału (pojemnościowego) w obszarze roboczym powoduje zmianę amplitudy oscylacji. Wzrost lub spadek takiej oscylacji jest identyfikowany przez obwód progowy, który zmienia stan wyjściowy czujnika. Zasięg działania czujnika zależy od kształtu i wielkości siłownika i jest ściśle powiązany z rodzajem materiału. Z tyłu czujnika umieszczona jest zazwyczaj śruba umożliwiająca regulację odległości działania. Ta regulacja czułości jest przydatna w zastosowaniach takich jak np. wykrywanie pełnych pojemników i niewykrywanie pustych pojemników. Jak działają czujniki indukcyjne? Do cewki doprowadzany jest prąd przemienny, który wytwarza elektromagnetyczne pole detekcji. Kiedy metalowy przedmiot zbliża się do pola magnetycznego, narastają prądy wirowe i powodują zmiany indukcyjności cewki. Gdy zmienia się indukcyjność cewki, obwód, który jest stale monitorowany, wyzwala przełącznik wyjściowy czujnika. Nawet jeśli cel nie jest obecny, czujniki indukcyjne nadal oscylują. Przełącznik jest wyzwalany tylko wtedy, gdy obiekt jest obecny.
Czujniki indukcyjne i ich zalety
Z głównych zalet czujników indukcyjnych należy wymienić przede wszystkim:
- potrafią ignorować wodę, olej, brud i cząsteczki niemetaliczne,
- są niewrażliwe na kolor docelowy lub wykończenie powierzchni docelowej,
- są odporne na zabrudzenia,
- wytrzymują wysokie wstrząsy i wibracje,
- są zabezpieczone przed zwarciem,
- mogą być stosowane w szerokim zakresie temperatury pracy,
- charakteryzują się wysokim stopniem ochrony dla trudnych wymagań warunków przemysłowych,
- są wydajne i wszechstronne w wykrywaniu metalu,
- niezawodne wykrywanie dzięki regulowanej tolerancji czujnika,
- wykrywają bezdotykowo,
- brak ruchomych części, co zapewnia ich dłuższą żywotność.
Rodzaje i zastosowanie czujników indukcyjnych
Na rynku dostępna jest szeroka gama czujników indukcyjnych o zróżnicowanej konstrukcji do niemal każdego zastosowania: od standardowych czujników po czujniki indukcyjne o zwiększonej odległości przełączania, czujniki wysokiego ciśnienia, czujniki stref zagrożonych wybuchem do obszarów niebezpiecznych. Niektóre czujniki indukcyjne mają dodatkową powłokę ceramiczną, aby np. odpryski spawalnicze nie mogły do nich przylgnąć. Dostępne są również czujniki, które są wykonane w całości z metalu. Dzięki czujnikom indukcyjnym można automatyzować, monitorować i kontrolować procesy produkcji i jej warunki z najwyższą jakością, nawet w ekstremalnych warunkach funkcjonowania. Czujniki indukcyjne z powodzeniem stosowane są w procesach zautomatyzowanych, zapewnianiu jakości, stanowiskach testowych, hydraulice, cylindrach pneumatycznych i inżynierii samochodowej.