Бесконтактные датчики положения

Бесконтактные датчики положения — это электронные устройства, которые регистрируют присутствие или положение объекта без механического взаимодействия с ним. Датчики положения работают за счёт различных физических принципов: электромагнитной индукции, изменения ёмкости, отражения света или распространения ультразвука.

Ниже представлены четыре типа бесконтактных датчиков положения: индуктивные, ёмкостные, оптические и ультразвуковые.

Индуктивные

Принцип работы: генерируют высокочастотное электромагнитное поле, приближение металлического объекта вызывает в нём вихревые токи, которые изменяют параметры поля. Датчик регистрирует это изменение.

Особенности:

  • Срабатывают только на металлы, не обнаруживают неметаллические объекты.
  • Устойчивость к загрязнениям (пыль, масло, вода), вибрациям и ударам.
  • Долгий срок службы из-за отсутствия движущихся частей.

Применение: бесконтактное обнаружение металлических объектов на небольшом расстоянии возможно с помощью индуктивных датчиков. Например:

  • Металлообрабатывающие станки и роботизированные комплексы — точное позиционирование деталей и инструментов.
  • Сборочные и упаковочные конвейеры —счёт продукции, контроль наличия деталей, определение их положений перед захватом манипуляторами.

Емкостные

Принцип работы: создают электростатическое поле, приближение любого объекта (проводящего или диэлектрика) изменяет ёмкость между активной поверхностью датчика и «землёй». Это изменение преобразуется в выходной сигнал.

Особенности:

  • Обнаруживают практически любые материалы (металлы, пластики, жидкости, сыпучие материалы).
  • Возможность детектирования через неметаллические стенки.
  • Высокая чувствительность к изменению влажности, загрязнениям, диэлектрическим свойствам среды.

Применение: ёмкостные бесконтактные датчики востребованы в различных отраслях, например:

  • контроль уровня жидкостей в резервуарах и трубопроводах;
  • определение положения заготовок в автоматизированных производственных линиях;
  • подсчёт товаров на конвейерах.

Оптические

Принцип действия: используют световое излучение (видимое или инфракрасное). Принцип действия зависит от типа: датчики сквозного луча (передатчик и приёмник разнесены), рефлекторные (луч отражается от рефлектора), диффузные (отражение луча непосредственно от объекта). Регистрируется прерывание или отражение луча.

Особенности:

  • Большие расстояния срабатывания, высокая точность позиционирования, возможность обнаружения мелких объектов.
  • Чувствительность к загрязнению оптики (пыль, пар, масло), цвет и отражающая способность объекта могут влиять на срабатывание, некоторые типы требуют точной настройки.

Применение: оптические датчики востребованы в промышленной автоматике, робототехнике, транспорте и логистике. Например:

  • В производственных цехах и на конвейерных линиях — помогают отслеживать положение деталей, контролировать этапы сборки и автоматически управлять оборудованием

Ультразвуковые

Принцип работы: излучают ультразвуковые импульсы и регистрируют время возвращения эха, отражённого от объекта. По времени задержки вычисляется расстояние до объекта.

Особенности:

  • Обнаружение объектов из любых материалов независимо от их цвета, прозрачности и состояния поверхности (жидкие, твёрдые, сыпучие).
  • Работа в условиях запылённости и загрязнений.
  • Наличие слепой зоны, чувствительность к сильным воздушным потокам и температуре среды, более низкая скорость срабатывания по сравнению с оптическими датчиками.

Применение: ультразвуковые датчики используются для бесконтактного обнаружения объектов — позиционирования и подсчёта объектов на автоматизированных производственных линиях, в упаковочных, автомобильных и логистических системах.

 

Более подробную информацию по бесконтактным датчикам положения и наличия объектов можно найти на сайте sensor-com.ru.

Дата публикации статьи: 12.11.2021