Οι αισθητήρες προσέγγισης ή ανίχνευσης θέσης, παρέχουν πληροφορία για τη σχετική απόσταση μεταξύ του αισθητήρα και άλλων αντικειμένων στο περιβάλλον. Οι συνηθέστεροι τύποι αισθητήρων προσέγγισης είναι:
Εκτός από τα οπτικά φωτοκύτταρα έχουμε
Επαγωγικός αισθητήρας προσέγγισης
Χωρητικός αισθητήρας προσέγγισης (Capacitive Proximity Sensor)
Μαγνητικός αισθητήρας προσέγγισης
Οι αισθητήρες προσέγγισης είναι συνήθως δυαδικοί. Αναφέρονται επίσης με το όνομα διακόπτες προσέγγισης (proximity switches). Είναι ηλεκτρονικοί, και λειτουργούν χωρίς να έρχονται σε άμεση επαφή με το αντικείμενο που ανιχνεύουν.
•Η διάρκεια λειτουργίας τους είναι μεγάλη, επειδή δεν έχουν επαφές και κινούμενα μέρη, τα οποία συνήθως φθείρονται εύκολα.
•Ο χρόνος από τη μια κατάσταση στην άλλη (ON/OFF) είναι πολύ μικρός, γι’ αυτό και η συχνότητα λειτουργίας τους μπορεί να είναι μεγάλη.
•Δεν παρουσιάζουν τα μειονεκτήματα σπινθηρισμών των επαφών, ούτε άλλα μειονεκτήματα που συνήθως προκύπτουν από τις μηχανικές ατέλειες.
Επαγωγικός Αισθητήρας Προσέγγισης (Inductive Proximity Sensor)
Ο επαγωγικός αισθητήρας προσέγγισης είναι ο περισσότερο διαδεδομένος τύπος αισθητήρα. Όταν παρουσιαστεί μπροστά από την ενεργό επιφάνειά του, κάποιο μεταλλικό αντικείμενο, τότε η έξοδός του αλλάζει κατάσταση. Αυτήν την ιδιότητα του επαγωγικού αισθητήρα την εκμεταλλευόμαστε σε διάφορες εφαρμογές.
Αρχή Λειτουργίας
Όταν τροφοδοτηθεί με ρεύμα ο επαγωγικός αισθητήρας, τότε δημιουργείται εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο, μπροστά από την ενεργό επιφάνειά του. Αν εισέλθει μέσα στο μαγνητικό αυτό πεδίο, κάποιο μεταλλικό αντικείμενο (σίδερο, αλουμίνιο, χαλκός κτλ), τότε προκαλείται ισχυρή απόσβεση της ταλάντωσης, αντιστρέφεται η έξοδος του κυκλώματος σκανδάλης και αλλάζει η κατάσταση της εξόδου του αισθητήρα.
Επιπρόσθετα, έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα.
Λειτουργία εξ αποστάσεως, χωρίς φθορές καθώς και υψηλή συχνότητα και ακρίβεια ενεργοποίησης. Εκτός αυτού είναι ανθεκτικοί σε δονήσεις, σκόνη και υγρασία
Χαρακτηριστικά Επαγωγικού Αισθητήρα
Πιο κάτω αναφέρονται ορισμένα βασικά χαρακτηριστικά των επαγωγικών αισθητήρων, τα οποία πρέπει να γνωρίζουμε, για να επιλέξουμε τον κατάλληλο αισθητήρα για κάθε περίπτωση:
•Τάση λειτουργίας
•Απόσταση αίσθησης
•Διαστάσεις
Κατάσταση εξόδου στη θέση ηρεμίας
Επιπρόσθετα, το κύκλωμα του επαγωγικού αισθητήρα μπορεί να παρουσιάζει τις ακόλουθες θετικές ιδιότητες:
•Προστασία από ανάστροφη πόλωση
•Προστασία από βραχυκύκλωμα
•Προστασία από στιγμιαίες υπερτάσεις.
Γενικά, οι επαγωγικοί αισθητήρες έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής και δε χρειάζονται συντήρηση. Μπορούν να τοποθετηθούν και σε αντίξοες συνθήκες λειτουργίας, όπως είναι η παρουσία υγρών, σκόνης, δονήσεων κτλ.
Δείτε όλα τα είδη επαγωγικών αισθητήρων προσέγγισης
Χωρητικός Αισθητήρας Προσέγγισης (Capacitive Proximity Sensor)
Ο χωρητικός αισθητήρας προσέγγισης, βασίζει την αρχή λειτουργίας του, στην αλλαγή της χωρητικότητας πυκνωτή σε ένα κύκλωμα ταλάντωσης RC, όταν πλησιάσει την ενεργό επιφάνεια του αισθητήρα ένα οποιοδήποτε αντικείμενο.
Ο χωρητικός αισθητήρας χρησιμοποιείται για τη μέτρηση αντικειμένων
Οι χωρητικοί αισθητήρες ελέγχουν το γέμισμα του σιλό
Τα χαρακτηριστικά του χωρητικού αισθητήρα είναι τα ίδια με αυτά του επαγωγικού αισθητήρα.
Μαγνητικοί αισθητήρες
Οι μαγνητικοί διακόπτες χρησιμεύουν στα συστήματα ελέγχου για την ανίχνευση της θέσης εξ αποστάσεως και χωρίς φθορές. Χρησιμοποιούνται εκεί όπου δεν αντέχουν οι επαγωγικοί διακόπτες προσέγγισης. Καθώς τα μαγνητικά πεδία διαπερνούν και όλα τα μη μαγνητιζόμενα υλικά, οι αισθητήρες μπορούν να αναγνωρίζουν μαγνήτες διαμέσου τοιχωμάτων π.χ. από μη σιδηρούχα μέταλλα, χάλυβα, αλουμίνιο, πλαστικό ή ξύλο.
Ποια τα πλεονεκτήματα – μειονεκτήματα του χωρητικού αισθητήρα προσέγγισης από τον επαγωγικό και σε ποια περίπτωση θα προτιμηθεί ο χωρητικός αισθητήρας έναντι του επαγωγικού.
Πλεονεκτήματα χωρητικού αισθητήρα:
1) Έχουν καλή ευαισθησία
2) Μπορούν να ανιχνεύσουν μικρές μετατοπίσεις σε ειδικές εφαρμογές, π.χ., μέτρηση μηχανικής φθοράς αντικειμένων
3) Ενεργοποιείται από αγώγιμα και μη αγώγιμα υλικά( μη μεταλλικά)
4) Έχουμε δυνατότητα αύξησης της χωρητικότητας του πυκνωτή αυξάνοντας την ποσότητα του διηλεκτρικού
Μειονεκτήματα χωρητικού αισθητήρα:
1) Ανιχνεύουν και αντικείμενα που δε μας ενδιαφέρουν
2) Μπορεί να ενεργοποιηθούν και από σκόνη στο περιβάλλον τους.
Πλεονεκτήματα επαγωγικού αισθητήρα:
1) Προστασία από ανάστροφη πόλωση
2) Προστασία από βραχυκύκλωμα
3) Προστασία από στιγμιαίες υπερτάσεις
4) Μεγάλη διάρκεια ζωής
5) Δε χρειάζονται συντήρηση
6) Επειδή ενεργοποιούνται μόνο από μέταλλο και δεν επηρεάζονται από υγρασία, σκόνη, βρωμιά και παρόμοια, μπορούν να τοποθετηθούν και σε αντίξοες συνθήκες λειτουργίας, όπως είναι η παρουσία υγρών, σκόνης, κ.τ.λ.
Για γενικές εφαρμογές, οι χωρητικοί αισθητήρες προσέγγισης δεν είναι εναλλακτική λύση αλλά συμπλήρωμα των επαγωγικών αισθητήρων προσέγγισης. Αποτελούν συμπλήρωμα όταν δεν υπάρχει μέταλλο για την ενεργοποίηση ( π.χ. για μηχανήματα επεξεργασίας ξύλου και για προσδιορισμό της ακριβούς στάθμης υγρών ή για σκόνες).
Δείτε όλα τα είδη των μαγνητικών αισθητηρίων
Να ευχαριστήσουμε τους ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΟΥΣ της 1ης ΕΠΑΣ ΟΑΕΔ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ για το εκπληκτικό τεχνολογικό περιεχόμενο και τα υπέροχα άρθρα που δημοσιεύουν στο blog τους.