Proximity Sensörlerin Hangi Türünü Seçmek gerekli?
Yakınlık sensörleri, elektromanyetik alanlar, ışık ve ses kullanarak nesnelerin varlığını veya yokluğunu algılar. Her biri belirli uygulamalara ve ortamlara uygun birçok tür vardır.

Endüktif sensörler
Bu temassız yakınlık sensörleri, ideal olarak bir milimetreden daha kalın çelik olan demirli hedefleri algılar. C: dört ana bileşenden oluşur ferrit çekirdek ile bobinler , bir osilatör , bir Schmitt-Trigger ve bir çıkış amplifikatörü . Osilatör, algılama yüzündeki ferit çekirdekten ve bobin dizisinden yayılan simetrik, salınımlı bir manyetik alan oluşturur. Demir içeren bir hedef bu manyetik alana girdiğinde, girdap akımları adı verilen küçük bağımsız elektrik akımları metal yüzeyde indüklenir.

Bu, manyetik devrenin durumunu (doğal frekans) değiştirir, bu da salınım genliğini azaltır. Algılama alanına daha fazla metal girdiğinde salınım genliği daralır ve sonunda çöker. (Bu “Girdap Akımı bastırmış Osilatör” veya ECKO prensibidir.) Schmitt tetikleyicisi bu genlik değişikliklerine yanıt verir ve sensör çıkışını ayarlar. Hedef nihayet sensörün menzilinden hareket ettiğinde, devre tekrar salınmaya başlar ve Schmitt tetiği sensörü önceki çıkışına geri döndürür.

Çıkış daha sonra sensörün açık ve kapalı durumlarını kullanılabilir bilgilere dönüştüren harici bir kontrol ünitesi (örn. PLC, frekans inverteri , sayıcı ) tarafından okunur. Endüktif sensörler tipik olarak frekans veya saniyede açma / kapama döngüleri ile derecelendirilir. Hızları ac ​​olarak 10 ila 20 Hz veya dc'de 500 Hz ila 5 kHz arasında değişir. Manyetik alan sınırlamaları nedeniyle, endüktif sensörler, milimetre fraksiyonlarından ortalama 60 mm'ye kadar nispeten dar bir algılama aralığına sahiptir, ancak daha uzun menzilli özel ürünler mevcuttur. (web sitemizde endüstriyel tip ve hızlı frekansda endüktif sensörlerden bulabilirsiniz)

Endüstriyel makinelerin dar sınırlarında yakın mesafeleri barındırmak için, mevcut geometrik ve montaj stilleri arasında korumalı (düz), korumasız (düz olmayan), boru şeklinde ve dikdörtgen “düz paket” bulunmaktadır. En popüler tüp şeklindeki sensörler, 3 ila 40 mm çaplarında mevcuttur.


Ancak, endüktif sensörlerin menzilinde eksik olduğu, çevreye uyum ve metal algılama çok yönlülüğünü oluştururlar. Aşınacak hareketli parça olmadan, uygun kurulum uzun ömrü garanti eder. IP derecesi 67 ve üzerinde olan özel tasarımlar, hem sıvıda, hem de sensörün kendisinde kesme sıvıları, gres ve metalik olmayan tozlar gibi kirletici maddelerin birikmesine karşı koyabilir. Metalik kirletici maddelerin (örn. Kesme uygulamalarındaki talaşlar) bazen sensörün performansını etkilediğine dikkat edilmelidir. Endüktif sensör muhafazası tipik olarak nikel kaplı pirinç, paslanmaz çelik veya PBT plastiktir.

Kapasitif sensörler
Kapasitif yakınlık sensörleri toz, granül, sıvı ve katı formdaki metalik ve metalik olmayan hedefleri tespit edebilir. Bu, demir dışı malzemeleri algılama kabiliyetleriyle birlikte, gözetleme camı izleme, tank sıvı seviyesi tespiti ve hazne tozu seviye tanıma için idealdir.

Kapasitif sensörlerde, iki iletim plakası (farklı potansiyellerde) algılama kafasına yerleştirilir ve açık bir kondansatör gibi çalışacak şekilde konumlandırılır. Hava bir yalıtkan görevi görür; Sensör boşta iken, iki plaka arasında çok az kapasitans vardır. Endüktif sensörler gibi, bu plakalar bir osilatöre, bir Schmitt tetikleyicisine ve bir çıkış amplifikatörüne bağlanır. Bir hedef algılama bölgesine girdiğinde, iki plakanın kapasitansı artar, osilatör genlik değişikliğine neden olur, sonuçta Schmitt tetikleme durumunu değiştirir ve bir çıkış sinyali oluşturur. Endüktif ve kapasitif sensörler arasındaki farka dikkat edin: endüktif sensörler, hedef bulunana kadar salınır ve kapasitif sensörler hedef bulunduğunda salınır.

Kapasitif algılama, şarj plakalarını içerdiğinden, endüktif algılamadan biraz daha yavaştır ... 10 ila 50 Hz arasında, 3 ila 60 mm arasında bir algılama kapsamı vardır. Birçok gövde tarzı mevcuttur; ortak çaplar korumalı ve ekransız montaj versiyonlarında 12 ila 60 mm arasındadır. Muhafaza (genellikle metal veya PBT plastik), izlenen işleme çok yakın monte edilebilecek şekilde sağlamdır. Sensörün normalde açık ve normalde kapalı seçenekleri varsa,  cisim varlığına göre durum değiştirebilir. Çoğu malzeme türünü algılama yetenekleri nedeniyle, kapasitif sensörler yanlış tetiklemeyi önlemek için hedef olmayan malzemelerden uzak tutulmalıdır.

Bu nedenle, görülmek istenen hedef demir içeren bir malzeme içeriyorsa, endüktif sensör daha güvenilir bir seçenektir.

Fotoelektrik sensörler
Fotoelektrik sensörler o kadar çok yönlüdür ki endüstriyel algılamaya getirilen sorunların çoğunu çözerler. Fotoelektrik teknolojisi bu kadar hızlı ilerlediğinden, artık 1 mm'den daha küçük veya 60 m uzaklıktaki hedefleri yaygın olarak tespit ediyorlar.

Işığın yayıldığı ve alıcıya teslim edildiği yöntemle sınıflandırılan birçok fotoelektrik konfigürasyon mevcuttur. Bununla birlikte, tüm fotoelektrik sensörler birkaç temel bileşenden oluşur: Her birinde bir yayıcı ışık kaynağı (Işık Yayan Diyot, lazer diyot), yayılan ışığı tespit etmek için bir fotodiyot veya fototransistör alıcısı ve alıcı sinyalini yükseltmek için tasarlanmış elektronik devreler bulunur. Bazen gönderici olarak da adlandırılan yayıcı, görünür alıcı veya kızılötesi ışık huzmesini tespit alıcısına iletir.

Tüm fotoelektrik sensörler benzer prensiplerle çalışır. Bu nedenle çıktılarını belirlemek kolaylaşır; Dark-on ve ışık açık sınıflamaları, ışık alımı ve sensör çıkış etkinliğini ifade eder. Işık alınmadığında çıkış üretilirse, sensör karanlıktır. Alınan ışıktan çıktı ve açıktır. Her iki durumda da, sensör kullanıcı tarafından ayarlanmadıkça, satın almadan önce açık veya karanlık  karar vermek gerekir. (Bu durumda, kurulum sırasında bir anahtar döndürülerek veya sensörü buna göre bağlayarak çıkış stili belirlenebilir.)

Alıcı verici (karşılıklı fotoseller)
En güvenilir fotoelektrik algılama, ışın hüzmeli sensörlerdir. Alıcıdan ayrı bir mahfaza ile ayrılan verici, sabit bir ışık demeti sağlar; algılama, ikisi arasından geçen bir nesne ışını kapatırsa gerçekleşir. Güvenilirliğine rağmen, ışık huzmesi en az popüler fotoelektrik kurulumdur. Satın alma, kurulum ve hizalama birbirinden uzak bir mesafede olabilecek iki karşıt konumdaki verici ve alıcının maliyeti yüksek ve zahmetlidir. 

Sensörler tipik olarak 25 mt ve üzeri fotoelektrik sensörlerin en uzun algılama mesafesini sunmaktadır. Yeni lazer diyot verici modelleri, daha fazla doğruluk ve algılama için 60 m'lik iyi toplanmış bir ışın iletebilir. Bu mesafelerde, bazı ışın huzmeli lazer sensörleri bir nesneyi mesela sinek büyüklüğünde tespit edebilir; yakın mesafeden 0,01 mm olur. Ancak bu lazer sensörleri hassasiyeti arttırırken, tepki hızı lazer olmayan sensörlerle aynıdır - tipik olarak 500 Hz civarındadır.

Karşılıklı fotoelektrik sensörlere özgü bir özellik, havadaki kalın kirleticilerin (yoğun tos toprak vs) varlığında etkilenmeleridir. Kirleticiler doğrudan yayıcı veya alıcı üzerinde birikirse, yanlış tetikleme olasılığı daha yüksektir. Bununla birlikte, bazı üreticiler alıcıya çarpan ışık miktarını izleyen sensörün devresine alarm çıkışları ekler. Algılanan ışık, bir hedef bulunmadan belirtilen seviyeye düşerse, sensör yerleşik bir LED veya çıkış kablosu aracılığıyla bir uyarı gönderir.

Karşılıklı fotoelektrik sensörler ticari ve endüstriyel uygulamalara uyumluluğa sahiptir. Evde, örneğin, garaj kapıları yolundaki engelleri tespit ederler; sensörler birçok bisikletin ve arabanın parçalanmasını önledi. Endüstriyel konveyörler üzerindeki nesneler ise, izlenen nesneler arasında boşluklar olduğu ve sensör ışığı bunlardan “yanmadığı” sürece verici ve alıcı arasında herhangi bir yerde tespit edilebilir. (Yayılan ışığın alıcıya geçmesine izin veren ince veya açık renkli nesnelerde hassasiyet düşük olabilir.)

Reflektörlü fotoseller
Reflektörden yansımalı sensörler (karşılıklı alıcılı vericili )  sonraki en uzun fotoelektrik algılama mesafesine sahiptir ve bazı birimler 10 metreye kadar mesafeleri kontrol edebilir. Aynı algılama mesafelerine ulaşmadan ışın demeti sensörlerine benzer şekilde çalışan çıkış, sabit bir ışın kaybolduğunda ortaya çıkar. Ancak, verici ve alıcı için ayrı muhafazalar yerine, her ikisi de aynı muhafazada bulunur ve aynı yöne bakar. Verici bir lazer, kızılötesi veya görünür ışık huzmesi üretir ve onu özel olarak tasarlanmış bir reflektöre doğru yansıtır, bu da hüzmeyi alıcıya geri gönderir. Algılama, ışık kaybolduğunda veya başka bir şekilde bozulduğunda gerçekleşir.

Karşılıklı sensörlerden en önemli avantajlarından biride , kablolama yerinin rahatlığıdır; karşı taraf sadece reflektör montajı gerektirir. Bu, hem parça hem de zaman açısından büyük maliyet tasarrufu sağlar.

Bununla birlikte, aynalar, teneke kutular ve plastik ambalajlı meyve suyu kutuları gibi çok parlak veya yansıtıcı nesneler, geri yansıtıcı fotoelektrik sensörler için bir zorluk oluşturur. Bu hedefler bazen alıcıyı ışının kesintiye uğramadığını düşünerek kandırmak için yeterli ışığı yansıtarak hatalı çıktılara neden olur.

Bazı üreticiler bu problemi, yalnızca özel olarak tasarlanmış reflektörlerden ışığın algılanmasına izin veren ve hatalı hedef yansımaları değil polarizasyon filtrelemesi ile ele almıştır.

Cisimden yansımalı fotoseller
Reflektörden yansımalı sensörlerde olduğu gibi, dağınık sensör yayıcıları ve alıcıları aynı mahfazada bulunur. Ancak hedef reflektör gibi davranır, böylece sinyal karşıdaki cisimden yansıyarak gelir.

Hedef reflektör gibi olduğundan, yaygın fotoelektrik sensörler genellikle hedef malzeme ve yüzey özelliklerinin karşı duyarsızdır. Mat-siyah kağıt gibi yansıtıcı olmayan bir hedef, parlak beyaz bir hedefe kıyasla önemli ölçüde azaltılmış algılama aralığına sahip olacaktır. Ancak 'yüzeyde' bir dezavantaj gibi görünen şey aslında faydalı olabilir.

Bunu başarmak için, arka plan bastırma sensörleri bir odaklama lensiyle birlikte iki (veya daha fazla) sabit alıcı kullanır. Alınan ışığın açısı mekanik olarak ayarlanır ve hedef ile arka plan arasında dik bir kesime izin verir ... bazen 0,1 mm kadar küçük. Yansıtıcı arka planlar olduğunda veya hedef renk varyasyonları söz konusu olduğunda bu daha kararlı bir yöntemdir; Yansıtıcılık ve renk yansıyan ışığın yoğunluğunu etkiler, ancak üçgenleme tabanlı arka plan bastırma fotoelektrik sensörleri tarafından kullanılan kırılma açılarını etkilemez.

Ultrasonik sensörler
Ultrasonik yakınlık sensörleri birçok otomatik üretim işleminde kullanılır. Nesneleri tespit etmek için ses dalgaları kullanırlar, bu nedenle renk ve şeffaflık onları etkilemez (aşırı yoğunluk belki etken olabilir). Bu, şeffaf cam ve plastiğin longrange tespiti, mesafe ölçümü, sürekli sıvı ve granül seviye kontrolü ve kağıt, sac ve ahşap istifleme gibi çeşitli uygulamalar için idealdir.

En yaygın konfigürasyonlar fotoelektrik algılamadakiyle aynıdır: ışın, reflektör-yansıtıcı ve dağınık versiyonlar. Ultrasonik  yakınlık sensörleri, bir dizi sonik puls yayan, daha sonra yansıtıcı hedeften dönüşlerini dinleyen bir sonik dönüştürücü kullanır. Yansıtılan sinyal alındığında, sensör bir kontrol cihazına çıkış sinyali verir. Algılama mesafeleri 2,5 m'ye kadar uzanır. Gönderme veya ses döngülerine karşı dinleme çevrimleri için zaman penceresi olarak tanımlanan hassasiyet, bir öğretme düğmesi veya potansiyometre ile ayarlanabilir. Standart yaygın ultrasonik sensörler basit bir röle çıkışı verirken, bazıları 4 ila 20 mA veya 0 ila 10 Vdc değişken çıkışlı mesafeyi gösteren analog sinyaller üretir. Bu çıkış kolaylıkla kullanılabilir mesafe bilgisine dönüştürülebilir.
Sensör, sabit, karşıdaki herhangi bir yansıtıcıdan (herhangi bir düz sert yüzey - bir makine parçası, bir tahta) sıçrayan bir dizi ses darbesi yayar. Ses dalgaları kullanıcı tarafından ayarlanan zaman aralığında sensöre geri dönmelidir; eğer yapmazlarsa, bir nesnenin algılama yolunu engellediği varsayılır ve sensör buna göre bir çıkış sinyali verir. Sensör, yalnızca geri gönderilen sinyallerin aksine yayılma süresindeki değişiklikleri dinlediğinden, pamuk, köpük, kumaş ve köpük kauçuk gibi ses emici ve saptırıcı malzemelerin tespiti için idealdir.

Karşılıklı fotoelektrik sensörlere benzer şekilde, ultrasonik ışın demeti sensörleri, verici ve alıcıya ayrı muhafazalarda sahiptir. Bir nesne ses huzmesini bozduğunda, alıcı bir çıkışı tetikler. Bu sensörler, şeffaf plastik bir ağ gibi sürekli bir nesnenin algılanmasını gerektiren uygulamalar için idealdir. Şeffaf plastik kırılırsa, sensörün çıkışı bağlı PLC'yi veya yükü tetikleyecektir.

-

--

--

--

-