CZUJNIKI INDUKCYJNE

Indukcyjne czujniki zbliżeniowe reagują na wprowadzenie metalu w ich strefę działania. Powszechnie wykorzystywane w układach automatyki przemysłowej do precyzyjnego określania położenia ruchomych części maszyn i urządzeń. Zalety: bezdotykowa praca, brak zużycia, wysoka częstotliwość i dokładność połączeń oraz wysoki stopień ochrony przed wibracjami, kurzem i wilgotnością. Możliwe wykonania AC i DC oraz AC/DC. Czujniki DC wykonuje się jako: dwu, trzy i czterokabelkowe.

Strefa działania czujnika indukcyjnego:
Sa - robocza strefa działania
Sn - nominalna strefa działania
Sr - rzeczywista strefa działania
0,9 Sn < Sr < 1,1 Sn
robocza strefa działania Sa < 0,8 Sn

Sposób montażu
Czujniki w obudowie cylindrycznej
d - średnica czoła czujnika

Schematy wyprowadzeń

CZUJNIKI INDUKCYJNE ISKROBEZPIECZNE (NAMUR - DIN 19234)
Czujniki indukcyjne NAMUR składają się zasadniczo z oscylatora mającego wytłumioną cewkę oraz demodulatora. Elektryczne czujniki przetwarzają zmianę odległości między elementem mierzonym a czujnikiem na sygnały elektryczne. Jako sygnał wyjściowy z przetwornika służy zmiana jego poboru prądu lub jego oporu wewnętrznego.

Elektryczne czujniki NAMUR (DIN 19 234 lub DIN VDE 0165) mogą pracować łącznie z odpowiednimi wzmacniaczami w instalacjach przeciwwybuchowych albo w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem, a należących do strefy I lub II. Jednakże wzmacniacz przekaźnikowy musi być instalowany wyłącznie poza zakresem zagrożenia wybuchem. Czujniki iskrobezpieczne stosowane w Polsce powinny posiadać atest - jak np. czujniki typu PCIN (SELS): dopuszczenie GIG KD "BARBARA" Exia IICT6.

CZUJNIKI INDUKCYJNE RUCHU
Indukcyjne czujniki ruchu np. PCR (SELS) kontrolują ruch obrotowy lub liniowy sygnalizując spadek obrotów lub ustanie ruchu. Mogą być wyposażone w dodatkowe wyjście czujnikowe, umożliwiające podłączenie tachometru lub licznika obrotów. Czujnik posiada sygnalizację LED ułatwiającą ustawienie w strefie działania. Czujniki ruchu są szczególnie przydatne w takich zastosowaniach jak kontrola transportu na liniach produkcyjnych, układów napędowych, wentylatorów, silników itp.

Dwustanowe bezstykowe wyjścia czujników umożliwiają bezpośrednią współpracę z przekaźnikami i programowalnymi sterownikami logicznymi. Wyjście 1 (WY 1) wskazuje częstotliwość z jaką pobudzany jest czujnik - sygnalizacja LED żółty, wyjście 2 (WY 2) zmienia stan wysterowania po przekroczeniu ustawionej częstotliwości progowej - sygnalizacja LED zielony.

Działanie PCR charakteryzuje występowanie histerezy częstotliwości (H). Włączenie PCR następuje po przekroczeniu ustawionej częstotliwości progowej ( ), wyłączenie po obniżeniu częstotliwości ( ) o procentową wartość histerezy ustawioną w przedziale 10 - 80%. Histerezę oblicza się w następujący sposób: H=( - ) / x 100% Czas opóźnienia, który mija od przekroczenia częstotliwości progowej, do przełączenia wyjścia, zależy od częstotliwości progowej i wynosi: =60 / (sek). W praktyce należy stosować czujniki PCR aby zbliżany metal znalazł się w strefie roboczej, która wynosi 80% strefy nominalnej. Jest to szczególnie istotne przy szerokościach zębów tarczy mniejszych od średnicy czujnika. Wymiary elementów inicjujących, zależą od odległości tych elementów od czoła czujnika PCR i od ich prędkości przelotu przez strefę . Maksymalną prędkość przelotu można określić zakładając że minimalny czas przelotu dla czujników ruchu wynosi 4 ms.

CZUJNIKI POJEMNOŚCIOWE
Pojemnościowe czujniki zbliżeniowe z zasady działania i zalet odpowiadają czujnikom indukcyjnym. Różnica polega na tym że rozpoznają również materiały niemetalowe. Służą głównie do kontroli poziomu cieczy w zbiornikach, wykrywania materiałów ziarnistych i proszkowych, elementów z tworzyw sztucznych, szkła, drewna i metalu.

PRECYZYJNE CZUJNIKI ZBLIŻENIOWE (ULTRADŹWIĘKOWE DC)
Czujniki ultradźwiękowe są stosowane do wykrywania obiektów, detekcji poziomów cieczy przeźroczystych i nieprzeźroczystych - przede wszystkim w miejscach gdzie ze względu na znaczne zabrudzanie nie jest możliwe zastosowanie czujników optycznych. Zasada działania polega na pomiarze czasu upływającego pomiędzy wysłanym sygnałem ultradźwiękowym a odebranym echem, odbitym od przeszkody. Czs ten jest proporcjonalny do odległości od obiektu.

CZUJNIKI POLA MAGNETYCZNEGO
Magnetyczne czujniki zbliżeniowe np. serii BMF (Balluff), rozpoznają bezdotykowo namagnesowane obiekty, na przykład: tłoki w cylindrach pneumatycznych i hydraulicznych. Mogą zastąpić tradycyjne stykowe kontaktrony lub mechaniczne wyłączniki krańcowe. W zależności od konstrukcji czujnik taki ma obudowę z poliamidu, z PBTP wzmocnionego włóknem szklanym lub przy konstrukcjach odpornych na rozpryski spawalnicze - z anodowanego aluminium, pokrytego dodatkową powłoką ochronną chroniącą przed rozpryskami. Obecność napięcia roboczego wskazywana jest świeceniem zielonej diody, a praca -żółtej. Każda wersja konstrukcyjna ma swój uchwyt, umożliwiający instalowanie na cylindrach o różnej wielkości i różnego typu.

Działanie: w pierścieniu tłokowym cylindra pneumatycznego wmontowane są magnesy stałe, których pole przechodzące przez niemagnetyczne ścianki cylindra rozpoznawane jest przez czujnik. Przy zbliżaniu się tłoka do czujnika zmienia się jego sygnał wyjściowy. Czujniki magnetyczne BMF mogą pracować w polach magnetycznych o natężeniach od ok. 2 kA/m do 30kA/m nie wykazując obecności kilku punktów przełączeń. W tym zakresie natężeń pola wybieg pozostaje w przybliżeniu stały. Zastosowania: kontrola położeń krańcowych w cylindrach pneumatycznych o dowolnej konstrukcji, kontrola liczby obrotów np. wiertarek, identyfikacji pojemników i palet, rozpoznawanie położenia elementów obrabiarek w obszarze obróbki wiórowej. Działania czujnika nie zakłócają prądy spawarek przekraczające nawet 25 kA.

WSPÓŁCZYNNIKI KORYGUJĄCE

Współczynniki korekcyjne czujników indukcyjnych i pojemnościowych określają stopień zmniejszenia strefy działania przy materiałach tłumiących innych niż Fe 360(ISO 630)
czujniki indukcyjne
Stal 1,00
Mosiądz 0,55
Aluminium 0,90
Nikiel 0,90

czujniki pojemnościowe
szkło 0,50
drewno 0,3 - 0,5
Pcv 0,60
woda 1,00
metal 1,00

CZUJNIKI OPTYCZNE

CZUJNIKI OPTYCZNE REFLEKSYJNE (BRAMKA REFLEKSYJNA) (retro-reflective sensor)
Nadajnik i odbiornik umieszczone we wspólnej obudowie i skierowane na element odblaskowy, od którego odbija się wysłana przez nadajnik wiązka promieni świetlnych. Przesłonięcie wiązki przez obiekt powoduje przerwanie transmisji i uaktywnienie czujnika.

CZUJNIKI OPTYCZNE TYPU BARIERA (BRAMKA JEDNOKIERUNKOWA) (through-beam sensor)
Nadajnik i odbiornik są umieszczone w oddzielnych obudowach naprzeciw siebie. Przesłonięcie wiązki światła przebiegającej od nadajnika do odbiornika powoduje zadziałanie czujnika.

CZUJNIKI OPTYCZNE ODBICIOWE (ZBLIŻENIOWE) (proximity switch)
Nadajnik o odbiornik we wspólnej obudowie. Wiązka promieni emitowana przez nadajnik, napotykając na swojej drodze przeszkodę, odbija się od niej i częściowo powraca do odbiornika. Czujnik reaguje na obiekty wprowadzone w strefę działania, może też dawać sygnał analogowy zależny od odległości od przedmiotu.

CZUJNIKI OPTYCZNE WSPÓŁPRACUJĄCE ZE ŚWIATŁOWODAMI
Czujniki współpracujące ze światłowodami stosowane są do wykrywania obiektów w miejscach niedostępnych przez czujniki w standardowych obudowach. Czujniki te współpracują zarówno z czujnikami światłowodowymi odbiciowymi jak i typu bariera. Długości instalowanych do czujników światłowodów oraz kształty ich zakończeń sa praktycznie nieograniczone co umożliwia wprowadzanie ich w miejsca o ograniczonym dostępie lub ze względu na wysoka temperaturę czy agresywne środowisko.

KAMERY LINIOWE
Zasada działania polega na przekazywaniu informacji w postaci sygnału analogowego proporcjonalnego do wybranego parametru badanego obiektu. Mogą to być wymiary detalu, odstępy pomiędzy przemieszczającymi się elementami, przesuniecie detali od ustalonej linii odniesienia - a także na przykład wielkość zwisu lub ugięcia materiału. Pomiar może być dokonywany w czasie przemieszczania się obiektu na linii. Badany element jest wprowadzany pomiędzy kamerę a świetlówkę, przesłaniając pole widzenia świetlówki przez kamerę.

INTELIGENTNE ZŁĄCZKI
Inteligentne złączki serii MF (Sensopart) są urządzeniami przeznaczonymi do montażu pomiędzy czujnik z wyjściem cyfrowym a konektorem sygnałowo- zasilającym. Złączka taka poszerza możliwości czujnika. Współpracując z czujnikiem umożliwia zliczanie elementów, przedłużanie czasu zdziałania czujnika, ignorowanie impulsów zakłócających. Pozwala kontrolować prędkość liniową lub obrotową, zmieniać polaryzację i funkcję wyjściową czujnika. Można je łączyć szeregowo uzyskując bardziej złożone funkcje. Komplet złączek to w chwili obecnej podstawowy pakiet ratunkowy każdego automatyka.