İndüktif Sensörlerin İşlevselliği ve Teknolojisi
Baumer endüktif yakınlık anahtarları, temas gerektirmeyen elektronik sensörlerdir. Endüktif sensörler, iletken metal hedefleri tanır.
Osilatör, anahtarın algılama yüzeyinden yayılan yüksek frekanslı bir elektromanyetik alan oluşturur. İletken bir metal nesne bu elektromanyetik alana girdiğinde, metal içinde eddy akımları indüklenir ve osilasyonların genliğinde bir değişiklik meydana gelir. Sonuç olarak, osilatörün çıkışında bir voltaj değişikliği oluşur, bu da tetikleyicinin durumunu değiştirir ve çıkış durumunu değiştirir.
İndüktif yaklaşım anahtarlarının Algılama Özellikleri
Algılama Mesafesi
Uluslararası standart EN 60947-5-2, algılama mesafesini şu şekilde tanımlar: Algılama mesafesi, bir yakınlık anahtarının algılama yüzeyine doğru hareket eden standart bir hedefin bir sinyal değişikliğine neden olduğu mesafedir.
Standard Hedef
Standart hedef, Fe 360 (yumuşak çelik) malzemeden yapılmış, 1 mm kalınlığında kare bir plaka olarak tanımlanır. Kenar uzunluğu, algılama yüzeyi çapı veya nominal algılama mesafesinin (Sn) üç katı olan değerden hangisi büyükse, o uzunlukta olur.
Nominal Algılama Mesafesi (Sn)
Nominal algılama mesafesi, işleme toleransları veya voltaj ya da sıcaklık gibi dış koşullardan kaynaklanan değişiklikler dikkate alınmadan belirlenen bir sınıflandırma parametresidir.
Etkin Algılama Mesafesi (Sr)
Bir yakınlık anahtarının belirli sıcaklık, voltaj ve montaj koşullarında ölçülen etkin algılama mesafesidir. Endüktif yakınlık anahtarları için, 23 ±5 °C’de nominal algılama mesafesinin %90 ile %110'u arasında olmalıdır.
Kullanılabilir Algılama Mesafesi (Su)
Bir yakınlık anahtarının sıcaklık aralığı boyunca ve nominal değerin %90 ve %110'undaki besleme voltajında ölçülen algılama mesafesidir. Endüktif yakınlık anahtarları için, etkin algılama mesafesinin %90 ile %110'u arasında olmalıdır.
Güvenli Algılama Mesafesi (Sa)
Tanımlanan koşullar altında yakınlık anahtarının çalışmasının sağlandığı algılama yüzeyinden mesafedir. Endüktif yakınlık anahtarları için, güvenli algılama mesafesi nominal anahtarlama mesafesinin %0 ile %81'i arasında olmalıdır.
Özellikle Büyük Algılama Mesafeleri – GammaProx
Endüktif GammaProx ailesinin algılama mesafeleri, CENELEC standart değerinin beş katına kadar daha büyüktür. Bu, çelik ve demir dışı metallerin aynı derecede güvenli ve güvenilir bir şekilde algılanmasını sağlar. Artan algılama mesafesi sayesinde, hareketli nesnelere genellikle daha büyük mesafeler seçmek mümkündür, bu da daha büyük montaj toleranslarına izin verir, hasarı önler ve tesis güvenilirliğini artırır.
Artan anahtarlama mesafesi nedeniyle, GammaProx sensörler çevredeki malzemeye daha duyarlı tepki verir. Bu nedenle, ön yüzeyde montaj tüm malzemelerde mümkün değildir. Kesin montaj koşulları ve düzeltme faktörleri veri sayfalarında belirtilmiştir.
Düzeltme Faktörü (Cf)
Standart ölçüm plakası (Fe 360) dışındaki metalik malzemeler kullanılıyorsa, belirtilen anahtarlama mesafeleri, veri sayfasında belirtilen malzeme düzeltme faktörü ile çarpılmalıdır. Bu sonuçlar kılavuz olarak dikkate alınmalıdır. Veri sayfasında düzeltme faktörleri belirtilmemişse, bu tabloda belirtilen standart değerler kullanılabilir. Standart ölçüm plakasından farklı geometriler de anahtarlama mesafesini etkiler.
Alüminyum folyo veya ince bir alüminyum veya bakır tabakasıyla kaplanmış metalik olmayan malzemeleri algılarken, elde edilen algılama mesafesi yumuşak çelik değerine yakın olabilir. Gerçek Sn, tabakanın kalınlığına ve alaşım bileşimine bağlıdır.
Faktör 1
Standart sensörler, manyetik olmayan metallere doğru algılama mesafesinde %70'e varan azalma yaşar. Faktör 1 sensörler, bu azalmayı telafi eden bir mikro denetleyiciye sahiptir. Bu nedenle, faktör 1 sensörler, malzemeye bağlı mesafe azalmasının dezavantajına sahip değildir. Düşük sıcaklık kayması ve yüksek anahtarlama hızı ile öne çıkarlar, bu da onları alüminyum, demir dışı metaller ve dişli çarklar veya delikli diskler üzerindeki dönme hızının ölçümü için ideal kılar.
Sensörün tekdüze mesafesi, sistem tasarımında ve sensör montajında olağanüstü esneklik sunar. Ancak, Baumer sensörlerinin faydaları daha da ileri gider: Algılama mesafesi açısından sınıfının en hızlısıdır ve olağanüstü algılama genişliğine sahiptir.
Histerezis
Hedefe yaklaşma ve uzaklaşma sırasında, çalışma ve bırakma noktası arasında histerezis olarak tanımlanan bir fark vardır. Histerezis, titreşim nedeniyle olası yanlış algılamaları önlemek için sensörün özelliklerine dahil edilir.
Anahtarlama Frekansı
EN 60947-5-2 standartlarına uygun olarak, anahtarlama frekansı saniyede mümkün olan en yüksek anahtarlama sayısıdır.
Çözünürlük
Genel Çözünürlük
Çözünürlük, sensör çıkışında ölçülebilir bir sinyal değişikliği üretecek en küçük mesafe değişikliğini temsil eder. Çözünürlük, yüksek frekanslı elektriksel parazit (gürültü) veya dijital/analog dönüştürücülerin çözünürlüğü tarafından etkilenebilir.
Dinamik Çözünürlük
Çok hızlı ölçümler sırasında (yüksek tarama hızları) sinyal gürültüsü sinyal işlemeyi tamamen etkiler. Kullanılabilir sinyal üzerinde etkisi olmadan filtrasyon sınırlı bir şekilde mümkündür.
Statik Çözünürlük
Şaftların sıcaklık genişlemesi gibi çok yavaş nesne hareketleri (düşük tarama hızları), yüksek frekanslı parazitlerin filtrelenmesini sağlar. Bu teknik, dinamik ölçümlere kıyasla çözünürlüğü önemli ölçüde artırır.
Tekrarlama Doğruluğu
Tekrarlama doğruluğu, 23 °C ± 5 °C ortam sıcaklığında 8 saatlik bir süre içinde ardışık ölçümlerin ölçülen değerleri arasındaki farkı ifade eder.
Tepki Süresi
Bir sensörün sinyal çıkışının maksimum sinyal seviyesinin %10'undan %90'ına yükselmesi için gereken süreye tepki süresi denir.
FS Doğrusallığı
Doğrusallık, çıkış sinyali ile düz bir çizgi arasındaki sapmayı tanımlar. Ölçüm aralığının son değeri (FS veya Full Scale) olarak yüzde olarak verilir. Gösterilen doğrusallığın yetersiz olduğu uygulamalar için şu alternatifler mevcuttur:
- Kontrol cihazındaki sensör eğrisinin matematiksel doğrusallaştırılması için polinomlar
- Doğrusal çıkış eğrilerine sahip sensörler
