Què és un sensor inductiu?

Els sistemes automatitzats moderns utilitzen un gran nombre de sensors que difereixen en característiques i principis de funcionament. Un dels sensors més comuns que s’utilitzen en molts camps (inclosa la indústria de l’automoció) és el sensor inductiu i ara hi posarem especial atenció.

Què és un sensor inductiu?

Per les seves característiques, aquest sensor pertany a equips sense contacte. En altres paraules, un sensor inductiu no ha d’estar físicament a prop d’un objecte per determinar la seva ubicació a l’espai.

Els sensors inductius s’utilitzen habitualment quan és necessari treballar amb objectes metàl·lics i metalls en un entorn de treball dur.

Com funciona un sensor inductiu?

A causa de la seva estructura interna, el sensor inductiu té certs principis de funcionament. Aquí s’utilitza un generador especial que produeix una certa amplitud de vibració. Quan un objecte metàl·lic o ferromagnètic entra al camp d’acció del sensor, es comencen a llegir i canviar les vibracions.

Simplifiquem el seu funcionament ...

Per començar, el sensor s’alimenta, cosa que contribueix a la formació d’un camp magnètic. Aquest camp, al seu torn, crea corrents de Foucault que canvien l’amplitud de les oscil·lacions del generador en funcionament.

El resultat final de totes aquestes conversions és un senyal de sortida que pot variar en funció de la distància entre el sensor inductiu i l'objecte que es prova.

El senyal que prové originàriament del sensor és analògic, que es converteix en lògica mitjançant un dispositiu especial anomenat activador.

Quins són els elements d’un sensor de proximitat?

Per descomptat, hi ha moltes varietats de sensors inductius, però estan units pel fet que contenen els elements principals:

Generador

L’element més important d’aquest tipus de dispositius és el generador, ja que crea un camp electromagnètic que ajuda a detectar i analitzar objectes metàl·lics i determinar-ne la posició. Sense el generador i el camp que crea, el funcionament d’un sensor inductiu seria impossible.

Convertidor de senyal

Aquest element és una cosa semblant a un disparador, i la seva tasca és transformar el senyal perquè el sensor pugui interactuar amb altres elements del sistema per transmetre més informació.

Amplificador

Es necessita un amplificador perquè el senyal rebut assoleixi el nivell desitjat de transmissió posterior.

Indicadors LED

Els indicadors LED controlen el funcionament del sensor i indiquen que està encès o que hi ha diversos sistemes de control en curs.

Habitatge

El cos conté tot l’anterior

Tipus de sensors en sistemes d’automoció i on s’utilitza un sensor inductiu

Els sistemes de control electrònic per als cotxes moderns són impensables sense sensors. S'utilitzen diversos tipus de sensors en gairebé tots els sistemes d'automoció. El cotxe mesura la temperatura i la pressió de l’aire, el combustible, l’oli i el refrigerant.

Els sensors de posició i velocitat s’uneixen a moltes parts mòbils del vehicle, com ara el cigonyal, el distribuïdor, l’accelerador, els eixos d’engranatges, la vàlvula EGR i molt més. A més, s’utilitzen un gran nombre de sensors en els sistemes de seguretat dels vehicles.

Depenent de la finalitat, els sensors d'automoció es classifiquen en sensors de posició i velocitat, sensors de flux d'aire, control d'emissions, temperatura, pressió i altres.

Els sensors inductius s’utilitzen àmpliament per mesurar la velocitat i la posició de les peces giratòries, però sembla que la major aplicació d’aquest tipus de sensors és detectar la posició i la velocitat del cigonyal del motor.

Com que els sensors inductius són molt fiables, especialment quan es treballa en condicions difícils, s’utilitzen àmpliament no només a la indústria de l’automòbil, sinó també a la indústria militar, ferroviària, espacial i pesada.

Què més hem de saber sobre un sensor inductiu?

Un sensor inductiu d'ubicació i velocitat és un dispositiu amb les seves pròpies especificitats, per tant, en la descripció del seu funcionament, s'utilitzen definicions especials, com ara:

Zona activa

Aquesta zona significa la zona en què el grau del camp magnètic és més pronunciat. El nucli es troba davant de la zona sensible del sensor on la concentració del camp magnètic és més alta.

Distància nominal de commutació

Aquest paràmetre es considera teòric perquè no té en compte les característiques de fabricació, les condicions de temperatura, el nivell de tensió i altres factors.

Rang de treball

El rang de funcionament indica els paràmetres que asseguren un funcionament eficient i normal del sensor inductiu.

Factor de correcció

El factor de correcció està relacionat amb el material a partir del qual està fabricat l’objecte metàl·lic, que és comprovat pel sensor.

Avantatges i desavantatges dels sensors inductius
Com tots els altres dispositius, els sensors inductius tenen els seus propis punts forts i febles.

Entre els més grans beneficis d'aquest tipus de sensors són:

• Construcció senzilla. El disseny de sensors inductius és extremadament senzill i no conté elements complexos que requereixin una configuració especial. Per tant, els sensors tenen un alt grau de resistència i fiabilitat, poques vegades es trenquen i, de fet, es poden utilitzar durant molt de temps.

• ·Característiques especials: les característiques dels sensors inductius us permeten instal·lar-los i connectar-los fàcilment a parts del sistema d'automoció.

• · Sensibilitat: els sensors d'aquest tipus són bastant sensibles, la qual cosa els permet utilitzar-los quan es treballa amb diverses peces i objectes metàl·lics.

L’únic inconvenient és que és possible que els sensors puguin ser influenciats per diversos factors externs durant el funcionament i, per tant, és necessari proporcionar condicions adequades que no interfereixin en el correcte funcionament dels sensors inductius.

Què s’ha de buscar a l’hora d’escollir els sensors inductius?

Formulari

Els sensors inductius estan disponibles en una varietat de formes, però el més comú és una forma cilíndrica amb fils que recorren la longitud del sensor. La cadena estàndard de classificació de fils és M 5, M 8, M 12, M 18 i M 30.

Distància de reacció

Depèn de les característiques específiques del generador, que es veuen afectades pels corrents de Foucault de la posició mesurada. El rang varia des d'1 mm. fins a 25-30 mm. depenent del fabricant.

Tipus de sensor

Normalment els sensors són analògics (1-10V, 4-20mA) i digitals. Aquests últims, al seu torn, es divideixen en tipus PNP i tipus NPN. A més, és important determinar si el sensor té un element de sortida normalment obert (NO) o tancat (NC).

El filferro

Normalment s’utilitza un cable de dos o tres fils, però el sensor també es pot connectar al connector.

Preguntes i respostes:

Quins són els principis de funcionament i aplicacions dels sensors inductius? Aquests sensors funcionen en funció del canvi en el camp magnètic de la bobina quan un objecte metàl·lic entra a l'àrea de l'imant. Un exemple és en oscil·loscopis, amperímetres, fins i tot als rentadors de cotxes.

Com funcionen els sensors d'inducció? Mesuen la magnitud de la força electromotriu d'inducció. Quan un corrent flueix a la bobina del sensor i un objecte metàl·lic passa per ella, canvia la força del camp magnètic i el sensor detecta la presència d'aquest objecte.

Què són els sensors inductius? Resistent a alta pressió, doble fil, tot metàl·lic, resistent a la calor, resistent al camp magnètic, a prova d'explosió, anular, tubular i estàndard.