IFM

IFM

電感式傳感器工作原理
電感式傳感器由三大部分組成：振蕩器、開關(guān)電路及放大輸出電路。振蕩器產(chǎn)生一個交變磁場。當金屬目標接近這一磁場，并達到感應距離時，在金屬目標內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導致振蕩衰減，以停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，觸發(fā)驅(qū)動控制器件，從而達到非接觸式之檢測目的。
傳感器選型指南
選擇的依據(jù)是要決定哪一個是合適的傳感器原理。這取決于將要測定的目標的材料。
如果目標是金屬的，那么需要一個電感傳感器。
如果目標是塑料做的，紙做的；或（油基或水基）流體、顆粒、或者粉末，那么需要一個電容傳感器。
如果目標帶有磁性，那么電磁傳感器是合適的。
為你的應用選擇Z傳感器的4個步驟：
步驟1 按外殼形狀
步驟2 按動作距離
步驟3 按電氣數(shù)據(jù)和輸出形式
步驟4 按其它技術(shù)參數(shù)
步驟1 按外殼形狀
圓柱形傳感器
這此傳感器在它們的正面有一個感應區(qū)域，指向軸線方向?，F(xiàn)有的直徑是從3mm（沒有螺紋）和4mm（有螺紋），一直到// 現(xiàn)有的罩殼材料有：
★ 不銹鋼
★ 黃銅，鍍鎳或者復蓋聚四氟乙稀
★ 塑料
矩形傳感器
槽型傳感器
步驟2 按動作距離
動作距離是一個接近開關(guān)的Z重的特征。根據(jù)物理原理，對于電感傳感器和電容傳感器，可以應用下面的近似公式：
S≤D/2
式中，D是傳感器的傳感面直徑。
S是傳感器的動作距離
動作距離的定義
當用標準測試板軸向接近開關(guān)感應面，使開關(guān)輸出信號發(fā)生變化時測量的開關(guān)感應面和測試板之間的距離。
標準測試板尺寸：
其邊長或為傳感器的直徑，或為3Sn（3倍額定動作距離）取二者中較大者，厚度為1mm
材料：為ST37或碳鋼
例如：傳感器直徑為D=18mm
Sn=5mm
則D（18mm）>3Sn（3X5mm=15mm）
取18X18X1 為標準測試板
如直徑為D=18mm
Sn=8mm
則D（18mm）<3Sn（3X8=24mm）
則D（18mm）<3Sn（3X8=24mm）
取24X24X1 為標準測試板
額定動作距離Sn
開關(guān)設計時的動作距離，即不考慮制造及外部條件所引起的偏差。
有效動作距離Sr
開關(guān)在額定工作電壓及室溫下（23±50℃）測得的動作距離
0.9Sn£Sr £1.1Sn
可用動作距離Su
開關(guān)在允許的環(huán)境溫度-25℃--+70℃下，輸入電壓在額定電壓的85%到110%范圍內(nèi)，測得的動作距離
0. 9Sr£Su £1.1Sr
可靠動作距離Sa
在這個動作距離內(nèi)，開關(guān)的動作是可靠的
0£Sa £0.81Sn
重復
是指在外殼溫度為（23±5）℃，相對濕度為隨機的，供電電壓為Ue±5%,在8個小時的范圍內(nèi)進行測量所產(chǎn)生的有效作用距離的變化量：
R£0.1Sr
回環(huán)寬度H
當測試板靠近接近開關(guān)和當測試板離開接近開關(guān)時所獲得的兩個開關(guān)點之間的距離差。這個距離差是相對于有效作用距離的百分數(shù)來表示，測量的環(huán)境溫度為（23±5）℃，和在額定的工作電壓范圍內(nèi)：
H£0.2Sr
測量動作距離時，標準測試板必須軸向接近開關(guān)，然而，如果測試板在有效傳感區(qū)內(nèi)橫向移動，則會獲得不同的動作距離，并且與離開軸線的距離有關(guān)。
對于槽型傳感器，響應只和目標插入槽口中的深度有關(guān)。
衰減系數(shù)
影響動作距離的因素
衰減（或阻尼）材料的性質(zhì)起了重要的作用，這可以用衰減系數(shù)來描述。
衰減系數(shù)是指某一種材料的動作距離相對于ST37號鋼減少了多少。衰減系數(shù)越小，則對于某種特定材料的動作距離就越小。
對于電容傳感器特征參數(shù)是相對介電常數(shù)
齊平/非齊平安裝
齊平安裝：傳感器埋入金屬性基座內(nèi)，其有效感應工作表面與基座面齊平。
非齊平安裝：傳感器不可埋入從屬性基座內(nèi)，其有效感應工作表面必須與其座保持一定的尺寸。Z大的可能動作距離（與直徑有關(guān)）是用非齊平式傳感器來獲得的。
齊平式安裝的電感傳感器和電容傳感器有這些：它們有更的機械保護性能，與非齊平式安裝的傳感器相比較，對于錯誤的電影響的靈敏度更低。這些都是通過一個專門的內(nèi)部屏蔽環(huán)來獲得的。
齊平式安裝的傳感器與非齊平式安裝的傳感器相比較，其作用距離大約是后者的69%。
傳感器常常被一個靠著一個地進行安裝。為了避免相互之間的干擾，應該保持由表中給出的Z小間隙C。
步驟3 按電氣數(shù)據(jù)和輸出型式
直流二線制
負載必須串接在傳感器內(nèi)進行工作。
有短路保護和極性變換保護。
直流三線制
這些傳感器的電源和負載分開連接。它們有過載保護、短路保護和極性保護，它們的剩余電流可以忽略不計。
直流四線制
這些傳感器與三線制相同，只是同時提供一個常閉和一個常開輸出。
交流二線制
負載必須串接在傳感器內(nèi)工作。根據(jù)其功能，在開關(guān)斷開的情況下，會有一個小的剩余電流過。接通時會有一個電壓降。
NAMUR型二型二線制
NAMUR傳感器是一種僅僅包含一振蕩器的二線制傳感器。該傳感器的內(nèi)阻隨著感應目標的遠近，而發(fā)生變化，相應的電流也隨之變化。
并聯(lián)和串聯(lián)連接
接近開關(guān)可以采用并聯(lián)或串聯(lián)的連接，以實現(xiàn)簡單的邏輯功能（與、或、與非、或非）。
與機械開關(guān)組合在一起也是可能的。根據(jù)防暴規(guī)定，NAMUR傳感器不能采用并聯(lián)或串聯(lián)的連接。
三線直流與四線直流傳感器的串聯(lián)
當串聯(lián)時，電壓降相加，單個傳感器的接通延時間相加
三線直流與四線直流傳感器并聯(lián)
雙線交流傳感器的串聯(lián)
常開觸點：“與”邏輯
常閉觸點：“或非”邏輯
當串聯(lián)時，在傳感器上的電壓降相加，它減低了在負載上可利用的電壓，因此要注意：不能低于負載上的Z小工作電壓（注意到電網(wǎng)電壓的波動）。
機械開關(guān)與交流傳感器的并聯(lián)
斷開的觸點中斷了傳感器的電源電壓，若在傳感器被衰減期間內(nèi)機械觸點閉合的話，則會產(chǎn)生一個短時間的功能故障，傳感器的準備延遲時間（t£80ms）避免了立即的通斷動作.
補償方法：將一人電阻并聯(lián)在機械觸點上（當觸點斷開時也是一樣），此電阻使傳感器的準備時間不會再起作用，對與220V交流，此電阻大約82kW/1w.
電阻的計算方法：近似值大約為400W/V
雙線交流傳感器的并聯(lián)
常開觸點：“或”邏輯
常閉觸點：“與非”邏輯
當并聯(lián)時，剩余電流相加，例如：它可以—
—在可編程控制器的輸入端會產(chǎn)生一個電平的假象。
—超過小繼電器的維持電流，避免了在觸點上的壓降。
—機械開關(guān)與交流傳感器的并聯(lián)
閉合的觸點使傳感器的工作電壓短路，當觸點斷開之后，只有在準備延遲時間（t£80ms）之后傳感器才處于功能準備狀態(tài)。
補償辦法：觸點上串聯(lián)一個電阻，可以可靠地了傳感器的Z小工作電壓，因此避免了在機械觸點斷開之后的準備延遲。
計算電阻的公式：R=
步驟4 按其它技術(shù)參數(shù)
空載電流I是指傳感器自身所需要的電流，即在沒有負載時測量。
工作電流（持續(xù)電流）I 是指連續(xù)工作時的Z大負載電流。
瞬時電流I 是指在開關(guān)閉合時不會損壞傳達室感器的短時間內(nèi)允許出現(xiàn)的電流。
剩余電流I 是指傳感器斷開時，流過負載的電流
工作電壓U 是指供電電壓范圍。在這個電壓范圍內(nèi)，傳感器可以安全工作。對于NAMUR傳感器，必須標明額定電壓。
電壓降U 是指傳感器接通時在傳感器二端或者輸出端測量得到的電壓。
紋波電壓 是指疊加在工作電壓之上的交流電壓（峰-峰值），常用算術(shù)平均值的百分比來表示。
開關(guān)頻率 是指從衰減狀態(tài)轉(zhuǎn)變到?jīng)]有衰減的狀態(tài)的變換的Z大數(shù)，用赫茲（Hz）來度量。
允許干擾電壓 是指作用在電源上的短時間的電壓尖峰，可能會損壞無保護的傳感器。
接通延時 是指在接近開關(guān)的電源電壓接上，到該接近開關(guān)開始工作，所需要的時間。
對誤脈沖抑制
當工作電壓加上的時候，能在TV這個時間階段里，抑制錯誤信號的輸出。
短路保護
如果極限電流超過的話，輸出會周期性地封閉和釋放，直短路被除。
極性保護
直流傳感器具防止輸入電源電壓極性誤接的保護功能。
過載保護
任何過載對傳感器均無損害
斷路保護
電源線斷路不會引起誤動作
導線顏色編碼和連接形式
形式 功能 性 導線顏色/端子
2-線 N.O. 自由
AC N.C. 自由
Or N.O. 注明 L+棕，L-藍
DC N.C. 注明 L+棕，L-藍
金屬外殼的交流型傳感器外殼需接地
注：電氣連接圖中 BN-棕色 BI-藍色 BK-黑色 WH-白色