Основные характеристики и схемы подключения индуктивного датчика
— номинальное расстояние срабатывания – расстояние, на котором происходит переключение сигнала датчика. Номинальное расстояние устанавливается с использованием в качестве объекта стальной пластины шириной не менее трёх номинальных расстояний срабатывания и толщиной 1 мм при температуре +20 °С и номинальном напряжении питания (стандартно 24 В постоянного либо 230 В переменного тока). На практике за основу при выборе датчика берутся два показателя расстояния срабатывания:
— эффективный – отличается от номинального на ±10% при расширении температурного диапазона на +18…+28°С и номинальном напряжении;
— полезный – отличается от эффективного на ±10% при температуре +25…+70°С и напряжении от 85% до 110% от номинального.
— гарантированный (рабочий) зазор – расстояние, на котором гарантированно происходит срабатывание датчика независимо от внешних условий (пока таковые находятся в допустимых пределах). Составляет от 0 до 81% от номинального диапазона срабатывания.
— поправочный коэффициент рабочего зазора – позволяет определить, на каком расстоянии произойдёт срабатывание датчика, в зависимости от металла, из которого изготовлен объект.
— гистерезис и повторяемость – разница между расстоянием, на котором при приближении объекта происходит срабатывание датчика, и расстоянием, на котором при отдалении объекта датчик перестаёт «видеть» объект, т. е. конечными позициями работы датчика. Стандартно величина гистерезиса составляет порядка 15-20% от эффективного диапазона срабатывания.
— частота срабатывания – наибольшая величина частоты переключения выходного сигнала датчика. Для промышленных исполнений это значение варьируется от 15 до 5000 Гц.
— степень защиты – для большинства датчиков индуктивного типа это IP67 либо IP68, однако встречаются отдельные исполнения с защитой IP69K для применений в зонах с особыми требованиями.
— температура окружающей среды – диапазон температур, при которых датчик сохраняет работоспособность и характеристики. Продолжительное пребывание датчика в условиях, выходящих за рамки этого диапазона, может повлечь за собой его нестабильную работу или преждевременный отказ.
Среди второстепенных параметров, которые также присущи и оптическим и емкостным датчикам стоит выделить:
— напряжение питания, обычно выраженное в диапазонах 10…30, 10…60, 5…60 В постоянного либо 98…253 В переменного тока; сейчас выпускаются также версии, способные работать в сетях как постоянного, так и переменного тока;
— номинальный ток нагрузки – обычно не более 200 мА, но существуют версии с током нагрузки до 500 мА;
— задержка готовности (включения) – среднее время между подачей питания на датчик и готовностью его к работе.
Подключение датчиков производится разным количеством проводов в зависимости от схемы подключения. Существует несколько основных вариантов схемы:
— двухпроводная – датчик включается непосредственно в цепь нагрузки. При всей простоте данного способа он имеет ряд жёстких требований к цепи, основным из которых является соответствие сопротивления цепи нагрузки номинальному. В случае, если сопротивление больше или меньше номинального, датчик работает некорректно. Кроме того, при подключении датчика в цепь постоянного тока необходимо соблюдать полярность подключения. В отдельных случаях при двухпроводной схеме датчик может также обладать третьим выходом – заземления.
— трёхпроводная – наиболее распространённая схема, при которой два провода датчика используются для подключения питания, а третий, сигнальный, идёт на нагрузку.
— четырёхпроводная – вариант трёхпроводной схемы с дополнительным проводом, который либо подключается к нагрузке как второй сигнальный вывод, либо используется для выбора режима работы датчика как внешний вход.
— пятипроводная – наиболее редкая; наряду с двумя проводами для подключения питания и двумя сигнальными выводами имеет один внешний вход для выбора режима работы датчика.
Как и любое другое электрооборудование, индуктивный датчик подчиняется правилам маркировки кабельных выводов. В общем случае выводы датчика маркируются следующим образом:
— коричневый/красный – плюс питания
— синий/голубой – минус питания
— чёрный – основной выход
— белый – второй выход либо вход для настройки
— серый (или иной цвет) – вход для настройки
Стандартизированная цветовая маркировка обеспечивает удобный и быстрый монтаж датчиков, а также их оперативную замену в случае необходимости.
В случае, если датчик имеет разъёмное подключение, идентичная цветовая маркировка присуща большинству стандартных кабелей с ответным разъёмом, используемых для подключения таких датчиков.
По всем вопросам обращайтесь по телефонам или e-mail .
Основные характеристики и схемы подключения индуктивного датчика Основные характеристики и схемы подключения индуктивного датчика
ул. Девятая Рота дом 7а Россия, Москва +7 (495) 150-48-00 +7 (800) 333-13-53
- Бесконтактные датчики положения объекта
- Блоки питания для датчиков
- Датчики перемещений и расстояния
- Датчики систем безопасности
- Датчики уровня
- Датчики физических величин
- Контрольно-измерительные приборы
- Концевые выключатели
- Оптические датчики для специальных задач
- Переключатели и кнопки
- Приводная техника
- Принадлежности и аксессуары
- Промышленное освещение
- Промышленные сетевые интерфейсы
- Сигнальное оборудование
- Системы идентификации
- Системы мониторинга и диагностики
- Системы технического зрения
- Щелевые датчики
- Энкодеры
Индуктивный датчик. Принцип работы и подключение
Индуктивный датчик (inductive sensor) – это датчик бесконтактного типа, предназначенный для контроля положения объектов из металла.
Принцип работы
Работа индуктивного датчика основана на взаимодействии магнитного поля катушки, расположенной внутри датчика, и металла, из которого состоит объект.
При приближении металлического объекта (5) к катушке (3), магнитное поле (4) изменяется, что в свою очередь заставляет компаратор (2) сформировать сигнал, который впоследствии поступит на усилитель (1) и далее в цепь управления.
Параметры
Напряжение питания – диапазон напряжения, при котором датчик работает корректно.
Максимальный ток переключения — количество непрерывного тока, которое пропускаясь через датчик, не вызывает повреждение датчика.
Минимальный ток переключения — минимальное значение тока, которое должно протекать через датчик, чтобы гарантировать работу.
Рабочее расстояние (Sn) – максимальное расстояние от поверхности датчика, до квадратного куска железа толщиной 1 мм в осевом направлении. Расстояние будет уменьшаться для других материалов, зависимость Sn от материала представлена в таблице.
Частота переключения — максимальное количество переключений датчика в секунду.
Способ подключения
Способ подключения зависит от типа индуктивного датчика.
Трехпроводные – два вывода отвечают за питание датчика, а третий подключается к нагрузке. В зависимости от структуры (NPN или PNP) нагрузка подключается к положительному (NPN) или отрицательному (PNP) полюсу источника постоянного напряжения.
Четырехпроводные – два вывода питания, два вывода подключаются к нагрузке.
Существуют также двух и пятипроводные датчики, но используются они реже из-за особенностей подключения.
Индуктивный датчик LJ12A3-4-Z/BX
Рассмотрим стандартный датчик, который наиболее часто используется в ЧПУ-станках или 3d-принтерах в качестве концевого выключателя. Датчик имеет 3 вывода и NPN структуру. Размеры датчика 12×50мм, расстояние обнаружения 4мм. Напряжение питания 6-36 В.
На реальном примере продемонстрируем работу датчика. В качестве нагрузки подключаем светодиод с токоограничивающим резистором, а затем подносим металлическую пластину к датчику.
На расстоянии менее 4 мм от пластины, датчик срабатывает и подает напряжение на нагрузку через нормально разомкнутый контакт (NO).
Индуктивные датчики: принцип действия, разновидности, применение
Индуктивные датчики: принцип действия, разновидности, применение
Чем может быть полезно устройство? Подключение индуктивного датчика позволяет обнаружить объект, даже не прикасаясь к нему. Отличие подобного датчика от других заключается в его способности обнаруживать металлические предметы. К другим материалам они нечувствительны, что способствует устойчивости к помехам. Это исключает случайное срабатывание при попадании в поле его действия различных неметаллических предметов.
Индуктивный датчик – это устройство, действие которого основано на изменяющемся магнитном поле в индуктивной катушке. Когда в поле ее действия попадает объект из металла, происходит улавливание и распознавание. Встроенная в прибор схема производит электромагнитное излучение. Когда в нем появляется индуцированное напряжение, происходит снижение колебаний. Индуктивные датчики это сразу считывают.
Как нужно выбирать индуктивные датчики? Для этого, прежде всего, нужно определить скорость, с которой происходит регистрация процесса распознавания. Конечно, нужно учитывать и надежность изделия, и стоимость. Учитывается расстояние, на котором датчик будет располагаться от объекта. На способность улавливать волны влияет и форма предмета.
Где обычно используются подобные устройства?
Лучше всего характеризует индуктивный датчик подключение, которое незаметно для посторонних. Он надежен и полностью безопасен в использовании даже в сложных условиях. Именно поэтому он нашел применение в военном и аэрокосмическом деле, в тяжелой промышленности и на железнодорожных объектах.
Видео взято с Youtube-канала «АО НПК ТЕКО»
Индуктивные датчики хорошо себя зарекомендовали при установке на промышленные станки, на линиях сборки, в автопроме. Их польза заключается в обнаружении и контроле движения металлических деталей в тех условиях, где это нельзя сделать другими способами.
Правила монтажа индуктивных датчиков
При проектировании размещения индуктивного датчика следует учитывать минимально допустимые ГОСТ IEC 60947-5-2-2012 (ГОСТ Р 50030.5.2-99) расстояния до окружающих элементов конструкций из металла.
Последнее обновление 17 апреля 2023
Установка индуктивных датчиков в конструкции
При проектировании размещения индуктивного датчика следует учитывать минимально допустимые ГОСТ IEC 60947-5-2-2012 (ГОСТ Р 50030.5.2-99) расстояния до окружающих элементов конструкций из металла.
Индуктивные датчики неутапливаемого исполнения имеют несколько большие расстояния срабатывания, но более жесткие ограничения по условиям установки.
Устанавливать индуктивные датчики можно и несколько ближе, чем предусматривает ГОСТ, но расстояние срабатывания в этом случае может увеличиться.
В индуктивных датчиках серии ВБИ-П40 чувствительная головка имеет возможность смены положения, и потребитель может расположить активную поверхность на одной из пяти плоскостей изделия. От изготовителя изделие поступает с торцевой активной поверхностью.
Навигация
- Цилиндрический корпус утапливаемое исполнение
- Цилиндрический корпус неутапливаемое исполнение
- Фланцевый корпус неутапливаемое исполнение
- Прямоугольный корпус утапливаемое исполнение
- Прямоугольный корпус неутапливаемое исполнение
- Щелевой корпус
- Устройство зубчатого колеса (боковое)
- Расстояние срабатывания и площадь объекта воздействия
- Устройство зубчатого колеса (торцевое)
Цилиндрический корпус утапливаемое исполнение
Важные особенности монтажа моделей индуктивных датчиков с увеличенным расстоянием срабатывания (УРС)
1. При монтаже индуктивного датчика ВБИ-М18 утапливаемого исполнения, чувствительная поверхность датчика должна выступать из металла на 0,8 мм.
2. При монтаже индуктивного датчика ВБИ-М30 утапливаемого исполнения необходимо учитывать следующее.
Если материал детали, в которую устанавливается датчик, является ферромагнетиком (СТ3, конструкционная сталь), то чувствительная поверхность датчика должна выступать на 2 мм из металла.
При уменьшении выступа расстояние срабатывания увеличивается вплоть до потери работоспособности датчика.
Если материал не магнитный (цветной металл, нержавеющая сталь), то чувствительная поверхность датчика должна выступать из металла на 4 мм.
При уменьшении выступа расстояние срабатывания уменьшается примерно на 15 %.
Стандартное расстояние срабатывания
(минимальные размеры)
| Типоразмер | B, мм | C, мм |
| ВБИ-Д06 | 12 | 4,5 |
| ВБИ-М08 | 16 | 4,5 |
| ВБИ-М12 | 24 | 6 |
| ВБИ-М18 | 36 | 15 |
| ВБИ-М24 | 48 | 24 |
| ВБИ-М30 | 60 | 30 |
Увеличенное расстояние срабатывания
(минимальные размеры)
| Типоразмер | B, мм | C, мм |
| ВБИ-М08 | 16 | 6 |
| ВБИ-М12 | 24 | 12 |
| ВБИ-М18 | 36 | 24 |
| ВБИ-М30 | 60 | 45 |
Цилиндрический корпус неутапливаемое исполнение
Стандартное расстояние срабатывания
(минимальные размеры)
| Типоразмер | A, мм | B, мм | C, мм | D, мм |
| ВБИ-Д06 | 6 | 12 | 7,5 | 5 |
| ВБИ-М08 | 8 | 16 | 7,5 | 5 |
| ВБИ-М12 | 12 | 24 | 12 | 8 |
| ВБИ-М18 | 18 | 36 | 24 | 16 |
| ВБИ-М30 | 30 | 60 | 45 | 30 |
Увеличенное расстояние срабатывания
(минимальные размеры)
| Типоразмер | A, мм | B, мм | C, мм | D, мм |
| ВБИ-М08 | 8 | 16 | 12 | 8 |
| ВБИ-М12 | 12 | 24 | 18 | 12 |
| ВБИ-М18 | 18 | 36 | 36 | 24 |
| ВБИ-М30 | 30 | 60 | 75 | 50 |
Фланцевый корпус неутапливаемое исполнение
Стандартное расстояние срабатывания
(минимальные размеры)
B, мм
(расстояние между
центрами ЧЭ)
Прямоугольный корпус утапливаемое исполнение
Стандартное расстояние срабатывания
(минимальные размеры)
| Типоразмер | C, мм | D, мм |
| ВБИ-П12 | 6 | 0 |
| ВБИ-П18 | 15 | 0 |
| ВБИ-П30 | 30 | 0 |
| ВБИ-П40 | 60 | 0 |
Прямоугольный корпус неутапливаемое исполнение
Стандартное расстояние срабатывания
(минимальные размеры)
| Типоразмер | A, мм | B, мм | C, мм | D, мм |
| ВБИ-П12 | 12 | 24 | 12 | 8 |
| ВБИ-П18 | 18 | 36 | 24 | 16 |
| ВБИ-П30 | 30 | 60 | 45 | 30 |
| ВБИ-П40 | 40 | 80 | 75 | 40 |
Щелевой корпус
Щелевые индуктивные датчики ВБИ при наличии допустимых люфтов обеспечивают более точное позиционирование, граница срабатывания у них приближена к прямой линии.
Устройство зубчатого колеса (боковое)
Приведены значения частоты срабатывания индуктичного датчика серии ВБИ, измеренные по стандартной методике.
При проверке частоты срабатывания активная поверхность ВБИ устанавливается на расстоянии 0,5 Sn от поверхности стандартных объектов воздействия, размещенных на вращающемся диске.
При этом «а» должно быть равно наибольшему из следующих размеров: диаметру чувствительного элемента или три Sn (расстояние срабатывания).
Расстояние срабатывания и площадь объекта воздействия
Если объект воздействия имеет размеры меньше стандартного, то расстояние срабатывания может измениться. Характер этого изменения представлен на графике зависимости отношения S/Sn от К – отношения площади используемого объекта (толщиной примерно 1 мм) к площади стандартного объекта воздействия.
При работе с объектами из различных металлов и сплавов расстояния срабатывания могут уменьшаться, и для предварительных расчетов можно использовать следующие поправочные коэффициенты:
| Нержавеющая сталь | 0,8 |
| Латунь | 0,5 |
| Алюминий | 0,5 |
| Медь | 0,48 |
Устройство зубчатого колеса (торцевое)
Приведены значения частоты срабатывания индуктичного датчика серии ВБИ, измеренные по стандартной методике.
При проверке частоты срабатывания активная поверхность ВБИ устанавливается на расстоянии 0,5 Sn от поверхности стандартных объектов воздействия, размещенных на вращающемся диске.
При этом «а» должно быть равно наибольшему из следующих размеров: диаметру чувствительного элемента или три Sn (расстояние срабатывания).
Читать также
Диффузный датчик тип-D (отражение от объекта) предназначен для организации систем автоматизированного контроля и управления технологическими процессами.
Оборудование СЕНСОР во взрывозащищенном исполнении производится с различными видами взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» уровня «ia», «mb» (герметизация компаундом).
Оптические датчики серии ВБО применяются во всех отраслях для позиционирования или счета объектов.
Использование в датчиках кодированного инфракрасного излучения позволяет избежать влияния посторонних источников света.