主頁 > 技術(shù)文章 > 電感式傳感器針對特殊工況的設(shè)計(jì)和應(yīng)用 2024-10-16

電感式傳感器針對特殊工況的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

標(biāo)準(zhǔn)型的電感式接近開關(guān)的檢測距離，各個(gè)廠家都采用的同一標(biāo)準(zhǔn)。比如：M18尺寸齊平式和非齊平式，檢測距離分別為5mm和8mm；M30尺寸齊平式和非齊平式，檢測距離為10mm和15mm，其也是最廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品系列。但對于某些使用工位，如被測物運(yùn)行軌跡不穩(wěn)定時(shí)，傳感器與被測物安裝距離標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，被測物可能會偏移出傳感器檢測范圍，當(dāng)安裝距離稍靠近時(shí)，被測物與傳感器感應(yīng)面又有可能發(fā)生撞擊，導(dǎo)致傳感器損毀。

電感式傳感器的發(fā)展及分類：

電感式傳感器以線圈自感變化為原理，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域。其優(yōu)勢在于：無機(jī)械運(yùn)動部件、壽命長、高靈敏度、高精度、高輸出頻率、易于現(xiàn)場安裝和現(xiàn)場維護(hù)等。在汽車制造、冶金、機(jī)械、紡織、造紙、印刷、包裝、電梯、物流、電力、食品飲料、水泥建材、工程機(jī)械等行業(yè)發(fā)揮著重要作用，是不可或缺的檢測手段之一。

隨著電感式傳感器在自動化控制領(lǐng)域行業(yè)的應(yīng)用的擴(kuò)張，以及傳統(tǒng)行業(yè)特殊工位對其的需求，最原先的標(biāo)準(zhǔn)型（通用型）電感式傳感器已經(jīng)不能完全滿足各種特殊需求。隨即，特殊型的產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，其中包括Long-Sensing檢測距離增強(qiáng)型、All-Metal全金屬封裝型、Factor=1全金屬檢測型、抗焊接干擾型、寬溫度范圍型、溫度擴(kuò)展型、特氟龍涂層型、本安型、模擬量輸出型、轉(zhuǎn)速監(jiān)控型、耐高壓型等。其基于原有標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，以更加細(xì)化的針對特殊環(huán)境或特殊應(yīng)用，進(jìn)行了設(shè)計(jì)和改進(jìn)，使產(chǎn)品特性更為適合，避免了標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的使用限制，擴(kuò)充了電感式傳感器的應(yīng)用范圍，使電感式傳感器適應(yīng)性更強(qiáng)，其的優(yōu)勢更柔性的發(fā)揮出來。

如引言所述，電感傳感器的基本檢測原理是線圈磁場。磁場易于穿透非金屬材質(zhì)，所以通常的電感傳感器感應(yīng)面采用的是PBT等塑料材質(zhì)。

All-Metal系列產(chǎn)品完全顛覆了這一傳統(tǒng)，其采用的工藝是以不銹鋼棒材作為外殼加工原料，將棒材從后部向內(nèi)車空，但保留感應(yīng)面與管殼的一體式結(jié)構(gòu)，以此作為傳感器的管殼。真正做到一體式全不銹鋼封裝，前感應(yīng)面與管殼同為不銹鋼材質(zhì)，并且無縫隙。該系列產(chǎn)品技術(shù)得益于對電感傳感器電路的優(yōu)化和對線圈的重新設(shè)計(jì)。其優(yōu)勢在于：

1、金屬感應(yīng)面的硬度使其具有更好的抗機(jī)械沖擊性和耐磨損性，適用于易產(chǎn)生機(jī)械碰撞的場合，比如：機(jī)加工的金屬碎屑防護(hù)等

2、前端完全密閉，使其有更好的防護(hù)等級，適用于對防塵、防水、油等要求很高的場合，比如：機(jī)加工的切削液噴濺和腐蝕等

Factor=1全金屬檢測型

基于物理原理，磁場對鐵磁性金屬作用較明顯，而對非鐵磁性金屬作用較差。所以，電感式傳感器的標(biāo)準(zhǔn)被測物（標(biāo)定檢測距離的靶標(biāo)）材質(zhì)為37號鋼。這也意味著由于原理所限，電感式傳感器檢測鐵質(zhì)金屬檢測距離為標(biāo)準(zhǔn)；但檢測銅、鋁等非鐵磁性金屬檢測距離會大幅衰減至20%～50%，劣勢非常明顯。

Factor=1系列產(chǎn)品，對于線圈重新設(shè)計(jì)為多線圈結(jié)構(gòu)，增加了一個(gè)作為補(bǔ)償?shù)慕邮站€圈。這個(gè)設(shè)計(jì)，使得其在檢測過程中，將損失的檢測距離“彌補(bǔ)”過來。保證了對銅、鋁、鐵等金屬材質(zhì)具有相同的無衰減檢測距離。這對于被測物為非鐵質(zhì)金屬的應(yīng)用有很大幫助。另外，此系列產(chǎn)品對于抗電磁干擾特性也有進(jìn)一步提升。

抗焊接干擾型全金屬檢測

此系列產(chǎn)品為焊裝車間量身定制的產(chǎn)品。焊裝車間工況較為特殊，其在焊接過程中，會產(chǎn)生強(qiáng)磁干擾，這對于電感式傳感器而言無疑是對EMC特性的進(jìn)一步要求。另外產(chǎn)生的焊接火花噴濺，也是對傳感器外殼防護(hù)的重要要求之一。

根據(jù)焊裝車間的特點(diǎn)，該系列傳感器的設(shè)計(jì)與制造逐一需要考慮與滿足。首先，加強(qiáng)抗強(qiáng)磁干擾，避免因磁場導(dǎo)致的誤動作，是重中之重，傳感器的初衷就是提供穩(wěn)定、可靠的檢測；再者，該產(chǎn)品采用Telfon或其他特殊涂層，該材料具有不粘連、耐短暫高溫的特性，以保證不會被焊接火花濺射灼傷，以提高其免維護(hù)特性。為汽車行業(yè)等焊裝車間的首選產(chǎn)品。

寬溫度范圍型

電感式傳感器的使用溫度范圍在-25℃～70℃之間，其可以覆蓋大多數(shù)自然溫度場合。但，有些應(yīng)用工位，情況比較特殊，比如：室內(nèi)應(yīng)用，散熱較差，其溫度可能會略高于70℃，對此若選擇耐高溫型系列產(chǎn)品則價(jià)格相差懸殊。

寬溫度范圍產(chǎn)品，在保證其他參數(shù)不變的情況下，由標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍擴(kuò)展到-30℃～100℃，并具有合理的價(jià)格定位，對于溫度略超常溫的工位，提供了性價(jià)比最高的選擇。另外，此系列產(chǎn)品具有的溫寬也非常適用于晝夜溫差較大的戶外應(yīng)用。

溫度擴(kuò)展型

該系列產(chǎn)品主要為特殊溫度范圍應(yīng)用提供解決方案。產(chǎn)品系列溫寬囊括-40℃～250℃溫度范圍，分為不同溫度階梯，可選擇最適合產(chǎn)品.

耐低溫型，以適應(yīng)北方戶外、冷庫應(yīng)用。溫寬范圍：-40℃～70℃，可長期在低溫下應(yīng)用。
耐高溫型，從120℃到耐超高溫250℃，適合冶金行業(yè)及汽車涂裝車間等。對于高溫應(yīng)用場合，因其特殊的環(huán)境及維護(hù)的難度較大，傳感器的耐久性十分重要，是需要以優(yōu)良的品質(zhì)提供穩(wěn)定、可靠的檢測。

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