انتخاب سنسور مجاورتی (Proximity) مناسب

برای اینکه بتوانیم در انتخاب سنسور مجاورتی (Proximity) مناسب موفق باشیم باید در ابتدا ویژگی ها و تکنولوژی های آن را بررسی کنیم. سنسورهای مجاورتی، که دیتکتور هم نامیده می شوند، این امکان را فراهم می کنند که بدون نیاز به لمس کردن، بتوانیم حضور اشیاء در مجاورت را تشخیص دهیم.

انواع تکنولوژی های زیر صرفا برای تشخیص حضور یا عدم حضور یک شی استفاده می شوند:

القایی (Inductive)

خازنی (Capacitive)

مغناطیسی (Magnetic)

فراصوتی (Ultrasound)

فتوالکتریک (Photoelectric)

چگونه یک سنسور مجاورتی انتخاب کنیم؟

هنگام انتخاب سنسور مجاورتی (Proximity) مناسب بهتر است سوالات زیر را از خود بپرسید:

ماهیت  شی ای که می بایست تشخیص داده شود چیست؟ (جامد، مایع، گرانولی، فلزی و …)

فاصله میان سنسور و شیء چقدر است؟

شکل شی ای که باید تشخیص داده شود چگونه است؟

چرا سنسور مجاورتی القایی انتخاب کنیم؟

هنگام انتخاب سنسور مجاورتی (Proximity) مناسب احتمالا متوجه می شوید که سنسورهای مجاورتی القایی بیشترین حجم فروش را دارند. آنها شامل مدار نوسانی هستند که یک میدان الکترومغناطیسی تولید می کند.هر قطعه فلزی که وارد این میدان شود، تشخیص داده می شود (به دلیل آنکه منجر به ایجاد جریانهای گردابی و نهایتا کاهش دامنه نوسانات می شود).

ویژگی های اصلی سنسورهای القایی به شرح زیر است:

می توانند برای قطعات فلزی استفاده شوند

دامنه محدود نسبی: تا ۸۰میلی متر، که با توجه به ماهیت آلیاژ متغیر است

قیمت کم: نصف قیمت سنسور فتوالکتریک

قدرتمند و مقاوم نسبت به محیط های خشن، غیرحساس نسبت به ضربه، لرزش، گرد و غبار و …

فرکانس سوئیچ نسبتا بالا (تا چندین kHz) که امکان تشخیص قطعاتی که حتی در هنگام چرخش با سرعت بالا عبور می کنند را فراهم می کند

شامل قطعات متحرک و در معرض فرسایش نمی باشد

سنسور مجاورتی القایی Balluff

 سنسور های القایی برای چه کاربردهایی استفاده می شوند؟

سنسورهای القایی در ماشین آلات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. ماشین آلاتی که در صنعت نساجی، صنعت خودرو، خطوط تولید و غیره استفاده می شوند. در واقع این سنسور ها برای تشخیص قطعات فلزی در محیط های خشن و همچنین تشخیص قطعاتی که به سرعت حرکت می کنند به کار گرفته می شوند.

چرا سنسور مجاورتی خازنی را انتخاب کنیم؟

نحوه عملکرد سنسورهای مجاورتی خازنی شبیه به سنسورهای القایی است. یک میدان الکترومغناطیسی توسط خازنی که در قسمت اصلی سنسور قرار دارد ایجاد می شود. یک قطعه نزدیک، شدت و فرکانس نوسانات را تغییر می هد. بر خلاف سنسورهای القایی، سنسورهای خازنی فقط قطعات فلزی را تشخیص نمی دهند. بلکه تمامی اشکال و مواد مختلف ( جامد، مایع، چسبناک، پودری و غیره) را تشخیص می دهند.

ویژگی های اصلی سنسورهای خازنی عبارتند از:

دامنه ی پایین: کمتر از ۶۰ میلی متر

اندکی گران تر از سنسورهای القایی هستند

برای تمامی انواع قطعات ساخته شده از همه مواد استفاده می شوند

می توانند تمام اشیا درون دیواره های غیرفلزی را تشخیص دهند

نسبت به بخار غلیظ و رطوبت حساس هستند

به صورت گسترده برای تشخیص سطح (درون مخازن پلاستیکی شفاف) و نیز یافتن مواد شفاف در محدوده کوتاه استفاده می شوند

بدون فرسایش مکانیکی، عمر طولانی خدمات مستقل از مصرف

تطبیق یافته با محیط های صنعتی (محیط آلوده)

توان عملیاتی بالا

سنسور های خازنی برای چه کاربردهایی استفاده می شوند؟

سنسورهای خازنی در خطوط بسته بندی، نصب بسته بندی، و نیز زمانی که سطوح پر کردن در دیواره های پلاستیکی یا شیشه ای سنجیده می شود یافت می شوند.

سنسور مجاورتی خازنی Pepperl+Fuchs

چرا سنسور مجاورتی مغناطیسی را انتخاب کنیم؟

این سنسورها که سنسور (Hall effect) نیز نامیده می شوند عملکردی شبیه به سنسورهای خازنی دارند. سنسورهای مجاورتی مغناطیسی با تیغه شیشه ای و فلزی ترکیب شده اند، وقتی که آهنربا وجود داشته باشد خیلی سریع مغناطیسی می شوند. و هنگامی که آهنربا وجود نداشته باشد با همان سرعت خاصیت مغناطیسی خود را از دست می دهند. از این رو تشخیص دهنده های مغناطیسی با وجود ابعاد نسبتا کوچک،دامنه وسیعی دارند. قطعه ای که باید تشخیص داده شود می بایست دارای آهن ربا یا خاصیت مغناطیسی باشد.

ویژگی های اصلی سنسورهای مغناطیسی به شرح زیر است:

برای قطعات مغناطیسی شده یا حاوی آهنربا استفاده می شوند.

قیمت پایین

تشخیص در دیواره های غیرفرومغناطیسی را ممکن می سازد

نسبت به لرزش و گرد و خاک حساس نیستند

فرسایش ندارد

جداسازی گالوانیک میان شیء اندازه گیری شده و مدار را می توان در نظر گرفت.

سنسور مجاورتی مغناطیسی BERNSTEIN

چرا سنسور مجاورتی اولتراسونیک را انتخاب کنیم؟

اصول عملکرد سنسورهای مجاورتی اولتراسونیک (مافوق صوت) مبتنی بر انتشار و دریافت امواج مافوق صوت با فرکانس بالا (حدود ۲۰۰ کیلوهرتز) می باشد. بازگشت موج باعث تشخیص حشور شیء می شود و با اندازه گیری زمانی که موج برای بازگشت طی می کند فاصله آن از سنسور را می سنجد.

سنسورهای اولتراسونیک می توانند از امواج مافوق صوت منتقل شده یا منعکس شده استفاده کنند.

ویژگی های اصلی سنسورهای اولتراسونیک به شرح زیر است:

یافتن انواع قطعات (پودر، فلز، جامد، مایع، شیشه مات، پلاستیک، مقوا، چوب و غیره)

دامنه ی چندین متری (۱۵متر)

حساسیت خیلی کم نسبت به محیط

زمان پاسخ گویی محدود شده با سرعت انتشار صدا در هوا

قیمت تقریبا بالا (۲۰۰ تا ۱۰۰۰ یورو)

حساسیت نسبت به drafts و دما ( از -۱۰ تا ۵۰+ درجه سانتیگراد)

نمی تواند از مواد جدب کننده ( پشم، پنبه، فوم و…) صدا را دریافت کند.

سنسور های اولتراسونیک برای چه کاربردهایی استفاده می شوند؟

این نوع از سنسورها برای کاربردهای خیلی حساس طراحی شده اند به طور مثال تشخیص اجسام از راه دور در محیط های خشن، تشخیص اشیاء شفاف یا انعکاسی و…

هچنین سنسورهای اولتراسونیک را می توان در نوار نقاله ها برای یافتن بطری یا بسته بندی استفاده کرد. و می توان از آن ها برای تشخیص سطح مایع در مخازن دایره ای یا مخروطی استفاده نمود.

سنسورهای مجاورتی اولتراسونیک microsonic

چرا سنسور مجاورتی فتوالکتریک را انتخاب کنیم؟

این نوع سنسور سهم چشمگیری در بازار دارد و بر اساس یک اصل اپتیکال عمل می کند. این سنسور هنگامی که پرتو نور به واسطه عبور شیء از جلوی آن کم یا قطع می شود، حضور شیء را تشخیص می دهد. وابسته به شی ای که از جلوی پرتو نور عبور می کند و نیز مسافت تشخیص، ترکیب بندی های مختلفی ممکن می باشد:

Thru beam: ساتع کننده و دریافت کننده از هم جدا می باشند

Retroreflective: نور ساتع شده، توسط بازتاب دهنده مجددا منعکس می شود

:Direct reflectionنور به سادگی از شیء منعکس می شود

با وجود که سنسورهای مجاورتی فتوالکتریک نسبت به آلودگی محیطی حساس هستند، محاسن چشمگیری دارند که عبارتند از:

• توانایی تشخیص تمامی قطعات را دارند ( شامل مواد شفاف)
• از نظر فاصله ی یافتن جز کارآمدترین ها هستند: اشیا را تا ۲۰۰ متر دورتر تشخیص می دهند

سنسور های فتوالکتریک برای چه کاربردهایی استفاده می شوند؟

از سنسورهای فتوالکتریک برای تشخیص قطعات در صنایع نساجی، روباتیک، آسانسور و بخش های عمومی ساخت و ساز استفاده می شوند. همچنین می توان در زمینه مدیریت و انتقال و کابردهایی که مربوط به یافتن افراد، وسایل نقلیه یا حیوانات هستند ، آنها را یافت.

سنسور مجاورتی فتوالکتریک SICK