Sensore induttivo: Riconoscimento senza contatto di oggetti metallici in avvicinamento
Un sensore induttivo ha il compito di determinare, in assenza di contatto, la distanza rispetto a un oggetto in metallo. Se si scende al di sotto di una determinata distanza (la cosiddetta distanza di commutazione S), il sensore innesca un’azione. È quindi irrinunciabile come strumento nell’automazione – per es. come mezzo di guida dei bracci prensili delle macchine industriali. I suoi campi di impiego si estendono però ancora ben oltre. Per es. un sensore induttivo può anche monitorare i livelli dei liquidi con l’ausilio di galleggianti metallici. Questa versatilità ne fa uno strumento prezioso in tutti i settori industriali nonché in una molteplicità di macchine.
Indice
Come funziona un sensore induttivo?
Come si distinguono i sensori a filo da quelli non a filo
Che cosa si deve osservare durante il montaggio di sensori in serie oppure in parallelo
Quali materiali conduttori riconosce un sensore induttivo?
Lavorare con i sensori induttivi: una panoramica dei vantaggi e degli svantaggi
Come funziona un sensore induttivo?
Per la modalità di funzionamento è di aiuto il seguente espediente mnemonico: Il termine induzione deriva dal verbo latino “inducere”, il quale significa “condurre dentro”. In assenza di contatto si registra quindi un contatto con un oggetto introdotto. Il sensore dispone di una superficie attiva dal proprio lato frontale, nel qual caso si tratta di fatto di un oscillatore. Esso genera un campo elettromagnetico in un semicerchio. Un oggetto in metallo introdotto nel campo lo indebolisce. Ciò consente al sensore di riconoscere a che distanza si trova e di agire di conseguenza. A seconda del modello, la distanza di misurazione è compresa tra 0,5 e 50 millimetri.
A titolo di esempio dall’automazione industriale: L’acciaio ha di norma una distanza di commutazione nominale (Sn) pari a sei millimetri. Se un componente corrispondente scende al di sotto di questa distanza, il sensore induce un movimento del braccio prensile. Il numero delle azioni che un sensore induttivo può indurre al secondo è definito frequenza di commutazione. Questo valore si attesta comunemente intorno a qualche centinaio – migliaio di commutazioni. I sensori sono quindi adatti anche per processi di produzione rapidi oppure monitoraggi in tempo reale – per es. nel serbatoio della benzina.
Come si distinguono i sensori a filo da quelli non a filo?
Il problema si pone solo se un sensore induttivo deve essere integrato in un ambiente metallico. I modelli a filo fanno sì che la superficie attiva chiuda con l’ambiente. Un anello in metallo, esterno, scherma la bobina di oscillazione, impedendo al metallo adiacente di influire sul campo magnetico. I sensori non a filo non dispongono di alcun anello. Essi non possono quindi chiudere con il materiale circostante. In generale dovrebbero avere una cosiddetta zona libera (distanza fino al metallo più vicino) pari ad almeno tre volte la distanza di commutazione nominale.
Che cosa si deve osservare durante il montaggio di sensori in serie oppure in parallelo?
Se due sensori induttivi a filo sono montati in serie, la zona libera tra di essi dovrebbe corrispondere almeno al diametro delle bobine di oscillazione dei modelli. Se si tratta di sensori non a filo, la zona libera dovrebbe corrispondere almeno al doppio della distanza di commutazione nominale (2xSn).
Se si sensori sono contrapposti direttamente l’uno all’altro, il pericolo dell’influenza reciproca è molto grande. Di conseguenza vale il principio: la loro distanza dovrebbe essere pari ad almeno otto volte la distanza di commutazione nominale (8x Sn) – oltre sarebbe meglio.
Quali materiali conduttori riconosce un sensore induttivo?
I sensori riconoscono comunemente i seguenti metalli:
– acciaio
– ghisa
– nichel
– acciaio inox
– rame
– alluminio
– ottone
Come si differenziano una distanza di commutazione nominale (Sn) e una distanza di commutazione reale (Sr)?
La distanza di commutazione nominale è misurata in condizioni ideali. La distanza di commutazione reale tiene conto nel calcolo delle circostanze esterne, come per es. le forti oscillazioni termiche. Essa fornisce quindi i valori affidabili per l’utilizzo quotidiano. I nostri modelli sono disponibili in alloggiamenti solidi, in plastica oppure metallo, colati con resina epossidica. Essi assicurano che gli effetti delle influenze esterne rimangano gestibili.
Lavorare con i sensori induttivi: una panoramica dei vantaggi e degli svantaggi
Vantaggi:
– senza contatto e quindi resistente all’usura
– elevata precisione di commutazione ed elevate frequenze di commutazione
– insensibili allo sporco
– insensibili alle vibrazioni e agli urti
– a prova di corto circuito
Svantaggi:
– solo i metalli possono essere rilevati
– la distanza di commutazione è tanto piccola che quasi sempre occorre collegare più sensori in serie
– i campi magnetici possono alterare la precisione di misurazione, il che può essere svantaggioso per es. in alcuni tipi di motore (ibrido)
Altri articoli interessanti
Sensore capacitivo
Per sapere tutto sulla struttura e sulla modalità di funzionamento di un sensore capacitivo.
Misurazione capacitiva del livello di riempimento
Per sapere tutto sul processo e sulla modalità di funzionamento della misurazione capacitiva del livello di riempimento.
Sensore di livello
Per sapere tutto sulla struttura e sulla modalità di funzionamento del sensore di livello.
