Датчик приближения

• Емкостные датчики приближения

Емкостные датчики приближения могут обнаруживать металлические и не-металлические объекты в виде порошков, гранул, жидкостей и твердых веществ. Это устройство похоже на индуктивный датчик, за исключением того, что индуктивная катушка индуктивного датчика заменена емкостной чувствительной пластиной. Чувствительная пластина в датчике образует конденсатор с целевым объектом, и когда объект приближается к чувствительной поверхности, она попадает в электростатическое поле электрода и изменяет емкость в цепи генератора. Генератор начинает колебаться, и триггерная схема считывает амплитуду генератора. Когда он достигает определенной амплитуды, он меняет состояние выхода датчика. По мере удаления объекта от датчика амплитуда генератора уменьшается, и он переключает состояние выхода датчика в исходное состояние.

Емкостный датчик работает медленнее, чем индуктивный, и обычно может обнаруживать 1–25 мм, а некоторые датчики могут обнаруживать 2 дюйма. Поскольку емкостные датчики способны обнаруживать большинство типов материалов, их следует держать подальше от не-нецелевых материалов, чтобы избежать ложного срабатывания. Поэтому, если цель содержит черные материалы, индуктивные датчики являются более надежным выбором.

• Индуктивные датчики приближения

В отличие от других технологий обнаружения приближения, они могут работать только с металлическими объектами, поскольку для обнаружения используют магнитные поля. Индуктивные датчики приближения работают двумя способами.

В первом случае при приближении цели к датчику наведенный ток увеличивается, что увеличивает нагрузку на колебательный контур, вызывая затухание или остановку его колебаний. Датчик обнаруживает это изменение состояния колебаний с помощью схемы определения амплитуды и выдает сигнал обнаружения.

В другом случае вместо изменения амплитуды используется изменение частоты, вызванное наличием проводящей цели. Объекты из цветных металлов, такие как алюминий или медь, приближающиеся к датчику, вызывают увеличение частоты колебаний, тогда как объекты из черных металлов, такие как железо или сталь, вызывают уменьшение частоты колебаний. Изменение частоты колебаний относительно опорной частоты приводит к изменению выходного состояния датчика.

В качестве датчика приближения индуктивные датчики приближения часто используются на небольших расстояниях и могут обеспечивать чрезвычайно высокую частоту обновления, поскольку они основаны на принципе обнаружения различий в электромагнитных полях. Этот датчик лучше работает с материалами из черных металлов, такими как железо и сталь.

В нормальных условиях индикатор сигнала является способом отображения сигнала рабочего состояния переключателя, а именно:

В нормально открытом (НО) состоянии он «выключен»; в нормально закрытом (НЗ) состоянии он включен.

Когда индикатор сигнала не соответствует сигналу обратной связи, это указывает на неисправность или плохое явление. Существует множество возможных причин:

1. Датчик и оборудование подключены неправильно, рабочее напряжение неправильное, оборудование короткое-замыкано и т. д., что приводит к прямым неполадкам, таким как возгорание, повреждение и поломка внутренней цепи датчика.

2. В цепи оборудования плохой контакт или нестабильное короткое замыкание, что приводит к не-неразрушающему повреждению внутренней части датчика.

3. Сам датчик не имеет функции защиты. Если соединение неправильное или произошло короткое замыкание, переключатель нельзя использовать напрямую.

(Невозможно отличить, плохая это работоспособность или плохая.)

4. Рабочее напряжение слишком велико, мгновенное напряжение тока короткого-замыкания слишком велико, а выходная лампа вышла из строя из-за длительного-короткого замыкания. Сигнальная лампочка меняется, но выходной сигнал отсутствует.

Сигнальная лампа мигает, изменения сигнала нет, в оборудовании и соединении имеется короткое замыкание, а переключатель может быть напрямую поврежден или насыщен, если с ним не обращаться в течение длительного времени.

Это относится к способу установки датчика. Установка заподлицо может быть заглублена в металл, а установка незаподлицо не может быть заглублена в металл, однако расстояние действия будет больше, чем при установке заподлицо. Установка заподлицо: датчик встроен в металлическое основание, а его эффективная чувствительная рабочая поверхность находится на одном уровне с поверхностью основания. Установка без-заподлицо: датчик не заглублен в металлическое основание, и его эффективная чувствительная рабочая поверхность должна сохранять определенный размер с основанием. Для датчиков приближения той же спецификации установка незаподлицо может обеспечить максимальное расстояние срабатывания. Преимущества датчиков-установки заподлицо: они обладают лучшими характеристиками механической защиты и более сильной защитой от-помех по сравнению с датчиками, установленными не-заподлицо-. По сравнению с датчиками, установленными не-заподлицо-, расстояние действия датчиков, установленных заподлицо-, составляет около 69 % от последнего.

Принцип работы емкостных датчиков приближения аналогичен принципу работы индуктивных датчиков. Конденсатор, расположенный на главной стороне датчика, генерирует электромагнитное поле. Соседние части меняют интенсивность и частоту колебаний. В отличие от индуктивных датчиков, емкостные датчики способны обнаруживать не только металлические детали, но и детали различной формы и из материалов (твердых, жидких, вязких, порошкообразных и т. д.).

Основными особенностями емкостных датчиков являются:

1. Низкий диапазон: менее 60 мм.

2.Несколько дороже индуктивных датчиков.

3. Используется для широкого спектра деталей из разных материалов.

4.Может обнаруживать объекты сквозь не-металлические стены.

5. Чувствителен к влаге и концентрированным парам.

6. Широко используется для определения уровня (например, через пластиковые бутылки) и для обнаружения прозрачного материала на коротких расстояниях.

7. Отсутствие механического износа, длительный-срок службы в автономном режиме.

8. Адаптирован к промышленной среде (загрязненная атмосфера)

9. Высокая пропускная способность

Индуктивные датчики приближения являются наиболее популярными. Они имеют колебательный контур, генерирующий электромагнитное поле. Любая металлическая деталь, приближающаяся к нему, обнаруживается, поскольку она является источником индуцированного тока, который затем уменьшает колебания, воспринимаемые детектором.

Основными характеристиками индуктивных датчиков являются:

1. Можно использовать только для металлических деталей.

2.Относительно ограниченный диапазон: максимум 80 мм, в зависимости от природы сплава.

3. Низкая стоимость: вдвое дешевле фотоэлектрических датчиков.

4. Прочный, устойчивый к суровым условиям, нечувствительный к ударам, вибрациям, пыли и т. д.

5.Высокая частота переключения (несколько кГц), позволяющая обнаруживать детали, движущиеся на высоких скоростях, даже при вращении.

6.Нет движущихся частей, подверженных износу.

1. Помехи магнитного поля. Поскольку индуктивные бесконтактные переключатели определяют приближение объекта путем обнаружения изменений в магнитном поле, вокруг установки не должно быть сильного магнитного поля, которое могло бы мешать ее нормальной работе.

2. Нестабильное напряжение питания: нормальное и стабильное рабочее напряжение может обеспечить нормальную работу бесконтактного переключателя. Нестабильное напряжение или короткое замыкание в линии электропередачи приведет к неправильной работе бесконтактного переключателя.

3. Обнаруженный объект не является металлическим материалом: индуктивный бесконтактный переключатель может обнаруживать только металлические материалы.

4. Старение оборудования. После длительного-использования внутренние компоненты бесконтактного переключателя также стареют или повреждаются, что приводит к его выходу из строя и необходимости проверки и ремонта.

5. Ослабленная проводка. Если место, где установлен бесконтактный переключатель, вибрирует в течение длительного времени, это приведет к ослаблению его проводки, что приведет к плохой или слабой передаче сигнала, что отражается на выходе из строя бесконтактного переключателя.

Проблемы окружающей среды. Вообще говоря, уровень защиты многих импортных брендов, таких как бесконтактные переключатели Autonics, составляет IP66 и выше. Однако для индуктивных бесконтактных переключателей, если на поверхности обнаруженного объекта имеется густая пыль, это неизбежно приведет к низкой точности обнаружения и окажет большее влияние на скорость срабатывания и чувствительность бесконтактного переключателя.

Во время использования индуктивных датчиков приближения возникают некоторые распространенные неисправности. Понимание причин этих неисправностей и соответствующих методов устранения неисправностей может помочь быстро решить проблемы и обеспечить нормальную работу производственной линии.

Ниже приведены некоторые распространенные неисправности и методы их устранения:

Нет выходного сигнала

Причина: проблема с электропитанием, ошибка проводки, повреждение датчика или целевой объект находится за пределами зоны обнаружения.

Метод устранения неполадок:

Проверьте, соответствует ли напряжение источника питания требованиям, и убедитесь, что источник питания подключен правильно.

Проверьте, не ослаблена ли проводка и не отсоединена ли она.

Убедитесь, что целевой объект находится в пределах эффективного диапазона обнаружения датчика.

Если вышеуказанные проверки прошли нормально, возможно, сам датчик поврежден и необходимо заменить новый датчик.

Нестабильный выходной сигнал

Причина: Помехи окружающей среды (например, электромагнитные помехи), нестабильное движение целевого объекта, неправильная установка датчика или чрезмерная чувствительность.

Метод устранения неполадок:

Проверьте, нет ли вокруг сильных электромагнитных полей или других источников помех, и примите меры по экранированию.

Убедитесь, что измеряемый объект устойчив и находится на достаточном расстоянии от датчика.

Проверьте, надежно ли установлен датчик и отрегулирован ли он под соответствующим углом и положением.

Отрегулируйте настройку чувствительности датчика, чтобы адаптировать его к текущей среде применения.

Ложный триггер

Причина: слишком высокая чувствительность датчика, факторы окружающей среды (например, перепады температур), помехи от других металлических предметов поблизости.

Метод устранения неполадок:

Уменьшите настройку чувствительности датчика.

Проверьте и оптимизируйте рабочую среду, чтобы избежать чрезмерных колебаний температуры.

Очистите металлический мусор вокруг датчика, чтобы гарантировать, что никакие ненужные металлические предметы не повлияют на обнаружение.

Время ответа слишком велико

Причина: старение датчика, проблемы с внутренней схемой или неправильное согласование нагрузки.

Метод устранения неполадок:

Проверьте рабочее состояние датчика. Если производительность значительно ухудшилась, возможно, вам придется заменить новый датчик.

Убедитесь, что нагрузка соответствует выходу датчика, и при необходимости добавьте цепь изоляции или используйте промежуточное реле.

Если задержка ответа вызвана проблемой с нагрузкой, вы можете рассмотреть возможность оптимизации конфигурации загрузки.

Сокращенное расстояние обнаружения

Причина: датчик загрязнен, изменился материал целевого объекта или датчик устарел.

Метод устранения неполадок:

Очистите поверхность датчика, чтобы удалить загрязнения, такие как пыль и масло.

Проверьте, изменился ли материал целевого объекта, и отрегулируйте параметры датчика для адаптации к новому материалу.

Если датчик использовался длительное время и устарел, рекомендуется заменить его на новый датчик.

Частые повреждения

Причины: Механический удар, перегрузка или суровые условия окружающей среды.

Поиск неисправностей:

Еще раз-оцените место установки, чтобы убедиться, что датчик не подвергается прямому механическому удару.

Проверьте электрические соединения, чтобы убедиться в отсутствии перегрузки.

Улучшите рабочую среду, например, добавив защитную крышку или повысив уровень защиты.

Частота отказов индуктивных датчиков приближения может быть значительно снижена за счет регулярного технического обслуживания и правильного использования. Если вы столкнулись с трудноразрешимой проблемой, рекомендуется обратиться за помощью в отдел технической поддержки компании Garantta Sensor. Кроме того, подробные записи каждого сбоя и процесса устранения помогут лучше предотвращать и решать подобные проблемы в будущем.

Распространенные проблемы и явления сбоев

1. Датчик приближения не может подтвердить дальность обнаружения обнаруженного объекта.

2. Переключатель установлен в пределах диапазона расстояний обнаружения, и сигнал иногда обнаруживается, а иногда нет (иногда он может быть обнаружен, иногда он не может быть обнаружен).

3. Фактическое расстояние обнаружения отличается от стандартного расстояния обнаружения, указанного датчиком. (Или меньше расстояния обнаружения, или больше расстояния обнаружения).

4. Световой индикатор имеет подсказку о сигнале, но не имеет выходного сигнала; или индикатор сигнала всегда горит без изменения сигнала; или сигнал продолжает мигать и т. д.

5. После включения питания нет реакции на действие или нет обратной связи.

6. Можно ли одновременно подключить несколько датчиков и т. д. (Устройство может различать сигналы обратной связи от разных датчиков, поэтому можно подключить несколько датчиков одновременно).

Как решать различные проблемы в реальных приложениях?

Вы должны понимать, к какому типу приобретенного вами переключателя относится его уникальные характеристики продукта и основные принципы применения, способы установки, меры предосторожности и т. д. Информация о индукторном датчике приближения, производимом нашей компанией, следующая.

1. Метод проверки индуктивного бесконтактного переключателя

Индуктивный бесконтактный переключатель представляет собой бесконтактный переключатель (т.е. датчик переключающего типа), который обычно используется в механическом оборудовании автоматического управления с высокой точностью позиционирования, длительным сроком службы, быстрой скоростью реагирования и удобной установкой. Он в основном используется для ограничения, сброса, позиционирования хода, подсчета, автоматической защиты и замены микропереключателей. Объект, который должен быть обнаружен индуктивным датчиком приближения, должен быть металлическим предметом. Для не-металлических объектов индуктивный бесконтактный переключатель не работает. Он обладает характеристиками водонепроницаемости, ударопрочности, масло-, пыленепроницаемости, устойчивости к коррозии-и т. д. и хорошо подходит для суровых условий эксплуатации.

2. Выходной сигнал индуктивного датчика приближения

Бесконтактный переключатель — это общий термин для бесконтактных датчиков, к его типам относятся: индуктивные, емкостные и датчики Холла. Выходной сигнал индуктивного бесконтактного переключателя, описанного на этот раз, в основном представляет собой: сигнал количества переключателей, открытый или закрытый (то есть, если в любом положении в пределах максимального диапазона, обнаруженного сенсорной головкой бесконтактного переключателя, находится металлический предмет, подается сигнал переключателя. Когда объект находится вне диапазона расстояния обнаружения, сигнал переключателя датчика противоположен действию).