İnduktiv yaxınlıq sensorları (Inductive proximity sensors) metal obyektlə təmas etmədən onun mövcudluğunu aşkar edə bilən cihazlardır. Bu sensorlar limit sviçlərlə müqayisədə daha üstün texnologiya hesab olunur, çünki obyektə toxunmadan məlumatı elektrik siqnalına çevirir.

Metal obyekt maqnit sahəsinə yaxınlaşanda o, sensorun maqnit sahəsini dəyişdirir və bu dəyişiklik osilatorun titrəyiş gücünü zəiflədir. Sensor bu zəifləməni “oxuyur” və metal obyektin yaxın olduğunu başa düşür. Metal obyekt daha yaxın olduqca, titrəyiş gücü daha çox zəifləyir və sensor daha güclü siqnal verir. Bu, obyektin məsafədən hiss edilməsinə imkan yaradır.

İnduktiv yaxınlıq fərqli tətbiq sahələrində obyektləri kontakt olmadan aşkarlamaq üçün çox faydalıdır. Əsas olaraq sənaye avtomatlaşdırması, təhlükəsizlik sistemləri və robot texnikası sahələrində istifadə edilir.

İş prinsipi

İnduktiv sensorların işləmə prinsipi induktivlik xassəsinə əsaslanır. Yalnız metal obyektlər induktivlik xassəsinə malik olurlar. Bu sensorun karton və ya plastik kimi qeyri-metal obyektləri hiss etməsini istəyirsinizsə, heç bir nəticə olmayacaq.

İnduktiv xüsusiyyətlər metaldan-metala fərqlənir. Hiss etmə məsafəsi istifadə etdiyiniz metal növündən asılı olacaq. Əgər ferromaqnit obyektlərdən istifadə edirsinizsə, hiss etmə məsafəsi çox uzun olacaq. Mis və ya alüminium kimi qeyri-ferromaqnit metallar üçün isə hiss etmə məsafəsi daha qısa olacaq. Ümumiyyətlə, induktiv yaxınlıq sensoru üçün qısa məsafəli tətbiqlər daha uyğundur, yəni sensor mümkün qədər yaxında olan obyektləri hiss etmək üçün istifadə edilməlidir. Çünki obyekt ilə sensor arasındakı məsafə artdıqca induktiv təsirlər azalır, bu da sensorun reaksiya verməməsinə səbəb ola bilər.

Əsas hissələri

• Sarğı: Sarğı sensorun əsas komponentlərindən biridir, çünki elektromaqnit sahəsi məhz sarğı vasitəsilə yaradılır. Sarğıya elektrik cərəyanı verildikdə bu cərəyan maqnit sahəsi əmələ gətirir. Bu maqnit sahəsi sensorun “aşkar etmə” qabiliyyətini yaradır. Sarğı ferrit nüvəsi ilə əhatə olunub. Ferrit nüvə maqnit sahəsini gücləndirmək və yönləndirmək üçün istifadə olunur. Bununla sensor yalnız ön tərəfdən gələn metallara reaksiya verir, digər istiqamətlərdəki metallardan minimum dərəcədə təsirlənir.
• Osilator: Osilatoru sensorun ürəyi kimi qəbul etmək olar. Bu element elektromaqnit sahəsini titrəyişlərlə təmin edir. Osilator adətən 100 kHz-dən 1MHz-ə qədər tezliklə radio dalğaları hasil edir. Bu dalğalar elektromaqnit sahəsi şəklində yayılır və obyektin aşkar edilməsini təmin edir. Metal obyekt bu sahəyə daxil olduqda onun yaratdığı burulğanlı cərəyanlar osilatorun titrəyiş amplitudasını zəiflədir. Amplitudada olan bu dəyişikliklə sensor obyektin yaxın məsafədə olduğunu müəyyən edir.
• Tətikləyici dövrə: Bu dövrə osilatordan gələn siqnalları emal edir. Metal obyekt maqnit sahəsinə daxil olduqda osilatorun amplitudası azalır, tətikləyici dövrə bu dəyişiklik hiss edir. Dəyişiklik müəyyən edildikdən sonra tətikləyici dövrə bu məlumatı elektrik siqnalına çevirir.
• Çıxış dövrəsi: Çıxış dövrəsində adətən bir NPN və ya PNP tipli tranzistor istifadə olunur. Tranzistor tətikləyici dövrədən gələn siqnalı qəbul edir və çıxış siqnalı hasil edir. Beləliklə, sensorun aşkarladığı məlumat çıxış dövrəsi vasitəsilə xarici sistemə ötürülür.

Sensorun içində olan sarğı elektromaqnit sahəsi yaradır. Əgər metal bir obyekt bu maqnit sahəsinə daxil olarsa, maqnit sahəsi metal obyektə təsir göstərir. Bu, metaldakı elektronların hərəkətə gəlməsinə səbəb olur.

Nəticədə, metalın içərisində burulğanlı cərəyanlar yaranır. Bu cərəyanlar yeni maqnit sahəsi yaradır. Bu yeni maqnit sahəsi sensorun maqnit sahəsini zəiflədir və ya ona “müqavimət” göstərir. Bu proses sensorun titrəyiş yaradan hissəsinə, yəni osilatoruna təsir edir. Osilator gücü, yəni amplitudası obyektin metal olmasından və yaxınlıq səviyyəsindən asılı olaraq dəyişir.

Bu komponentlər birlikdə işləyərək induktiv sensorun obyektləri dəqiq və effektiv şəkildə aşkar etməsini təmin edir.

PNP/NPN tipləri

İnduktiv yaxınlıq sensorun modelindən asılı olaraq çıxış siqnalı müsbət və ya mənfi olur.

Məsələn, əgər sensor PNP tipdirsə, deməli, çıxışı müsbət siqnal ötürür. PLC-ə qoşulduqda PLC bunu müsbət siqnal kimi qəbul edir.

NPN tipli sensorlar isə çıxışda mənfi siqnal ötürür. PLC bu sensorlardan gələn siqnalı mənfi olaraq qəbul edir.

Xüsusiyyətləri

1. Təmassız aşkarlama: Obyekti zədələmədən və aşınmaya səbəb olmadan onu aşkarlayır.
2. Çətin mühitlərdə işləmə: Yağ, su və ya kirlə əhatə olunmuş mühitlərdə işləyə bilir.
3. Yüksək sürətli cavab: Fiziki kontakt tələb etmədiyi üçün daha sürətli reaksiya verə verir.
4. Geniş temperatur diapazonu: -40°C-dən 200°C-yə qədər işləyə bilir.
5. Rəngdən təsirlənmir: Müəyyən edəcəyi obyektin səthinin rəngi sensorun işləməsinə təsir etmir.

İnduktiv sensorların tətbiq sahələri

İnduktiv yaxınlıq sensorları kontakt olmadan və etibarlı obyekt aşkarlama xüsusiyyətlərinə görə müxtəlif sahələrdə geniş tətbiq olunur.

• İnduktiv sensorlar avtomatlaşdırılmış sistemlərdə bəzi hərəkətli hissələrin limit nöqtələrinin təyin olunmasında istifadə edilir.
• Sənaye avadanlıqlarında fırlanan hissələrdən məlumatın alınması üçün istifadə olunur.
• Avtomobil sənayesində montaj zamanı metal hissələrin mövqeyini aşkarlamaq və düzgün düzülüşü təmin etmək kimi tapşırıqlarda istifadə oluna bilər.

Mənbə:

• balluff.com
• omron.com
• eaton.com
• baumer.com