Näherungssensor

• Kapazitive Näherungssensoren

Kapazitive Näherungssensoren können metallische und nichtmetallische Ziele in Form von Pulvern, Granulaten, Flüssigkeiten und Feststoffen erkennen. Dieses Gerät ähnelt einem induktiven Sensor, außer dass die induktive Spule des induktiven Sensors durch eine kapazitive Sensorplatte ersetzt wird. Die Sensorplatte im Sensor bildet mit dem Zielobjekt einen Kondensator. Wenn sich das Objekt der Sensoroberfläche nähert, tritt es in das elektrostatische Feld der Elektrode ein und verändert die Kapazität im Oszillatorkreis. Der Oszillator beginnt zu schwingen und die Triggerschaltung liest die Oszillatoramplitude. Wenn es eine bestimmte Amplitude erreicht, ändert es den Zustand des Sensorausgangs. Wenn sich das Objekt vom Sensor entfernt, nimmt die Oszillatoramplitude ab und der Zustand des Sensorausgangs wechselt in den ursprünglichen Zustand.

Kapazitiv ist langsamer als induktiv und kann normalerweise 1 bis 25 mm erkennen, und einige Sensoren können 2 Zoll erkennen. Da kapazitive Sensoren die meisten Arten von Materialien erkennen können, müssen sie von Nichtzielmaterialien ferngehalten werden, um Fehlauslösungen zu vermeiden. Wenn das Ziel eisenhaltige Materialien enthält, sind daher induktive Sensoren eine zuverlässigere Wahl.

• Induktive Näherungssensoren

Im Gegensatz zu anderen Näherungssensortechnologien können sie nur bei Metallobjekten funktionieren, da sie zur Erkennung Magnetfelder verwenden. Induktive Näherungssensoren funktionieren auf zwei Arten.

Bei der ersten Methode erhöht sich der induzierte Strom, wenn sich ein Ziel dem Sensor nähert, was die Belastung des Schwingkreises erhöht und dazu führt, dass seine Schwingung gedämpft oder gestoppt wird. Der Sensor erkennt diese Änderung des Schwingungszustands mit einer Amplitudenerkennungsschaltung und gibt ein Erkennungssignal aus.

Im anderen Fall wird anstelle der Amplitudenänderung die Frequenzänderung verwendet, die durch die Anwesenheit eines leitfähigen Ziels verursacht wird. Nichteisenmetallziele wie Aluminium oder Kupfer, die sich dem Sensor nähern, führen zu einer Erhöhung der Schwingungsfrequenz, während Eisenmetallziele wie Eisen oder Stahl zu einer Verringerung der Schwingungsfrequenz führen. Die Änderung der Schwingungsfrequenz relativ zur Referenzfrequenz führt zu einer Änderung des Ausgangszustands des Sensors.

Als Näherungssensoren werden induktive Näherungssensoren häufig in Anwendungen mit kürzeren Distanzen eingesetzt und können extrem schnelle Bildwiederholraten bieten, da sie auf dem Prinzip der Erkennung von Unterschieden in elektromagnetischen Feldern basieren. Dieser Sensor funktioniert besser bei eisenhaltigen Metallmaterialien wie Eisen und Stahl.

Unter normalen Umständen ist die Signalanzeige eine Möglichkeit, das Arbeitsstatussignal des Schalters widerzuspiegeln, nämlich:

Im Ruhezustand (NO) ist es „aus“; im Öffnerzustand (NC) ist es „Ein“.

Wenn die Signalanzeige nicht mit dem Rückmeldungssignal übereinstimmt, weist dies auf eine Anomalie oder ein schlechtes Phänomen hin. Es gibt viele mögliche Gründe:

1. Der Sensor und die Ausrüstung sind falsch verdrahtet, die Betriebsspannung ist falsch, die Ausrüstung ist kurz-geschlossen usw., was zu direkten Schäden wie Verbrennungen, Schäden und einem Ausfall des internen Schaltkreises des Sensors führt.

2. Der Gerätestromkreis hat einen schlechten Kontakt oder einen instabilen Kurzschluss, was zu nicht-zerstörerischen Schäden im Inneren des Sensors führt.

3. Der Sensor selbst hat keine Schutzfunktion. Sobald die Verbindung falsch ist oder ein Kurzschluss auftritt, kann der Schalter nicht direkt verwendet werden.

(Es ist unmöglich zu unterscheiden, ob es schlecht oder schlecht bedienbar ist.)

4. Die Arbeitsspannung ist zu hoch, die momentane Kurzschlussstromspannung ist zu hoch und die Ausgangsröhre ist aufgrund eines langfristigen Kurzschlusses defekt. Die Signalleuchte wechselt, es erfolgt jedoch keine Signalausgabe.

Das Signallicht blinkt, es erfolgt kein Signalwechsel, es liegt ein Kurzschluss im Gerät und im Anschluss vor und der Schalter kann direkt beschädigt oder gesättigt werden, wenn er längere Zeit nicht bedient wird.

Es bezieht sich auf die Installationsmethode des Sensors. Eine bündige Installation kann in Metall eingegraben werden, während eine nicht bündige Installation nicht in Metall eingegraben werden kann, aber der Aktionsabstand ist länger als bei einer bündigen Installation. Bündige Installation: Der Sensor ist in einem Metallsockel versenkt und seine wirksame Arbeitsfläche ist bündig mit der Sockeloberfläche. Nicht-bündige Installation: Der Sensor ist nicht in einem Metallsockel versenkt und seine effektive Sensorarbeitsfläche muss eine bestimmte Größe mit seinem Sockel beibehalten. Bei Näherungssensoren derselben Spezifikation kann durch eine nicht bündige Installation der maximale Erfassungsabstand erreicht werden. Die Vorteile von bündig montierten Sensoren sind: Sie verfügen über eine bessere mechanische Schutzleistung und eine stärkere Entstörungsfähigkeit im Vergleich zu nicht bündig montierten Sensoren. Im Vergleich zu nicht-bündig-montierten Sensoren beträgt die Aktionsreichweite von bündig-montierten Sensoren etwa 69 %.

Das Funktionsprinzip kapazitiver Näherungssensoren ähnelt dem induktiver Sensoren. Ein Kondensator auf der Hauptseite des Sensors erzeugt ein elektromagnetisches Feld. Die benachbarten Teile verändern die Intensität und Frequenz der Schwingung. Im Gegensatz zu induktiven Sensoren können kapazitive Sensoren nicht nur Metallteile, sondern auch Teile unterschiedlicher Form und Materialien (fest, flüssig, viskos, pulverförmig usw.) erkennen.

Die Hauptmerkmale kapazitiver Sensoren sind:

1. Niedriger Bereich: weniger als 60 mm

2.Etwas teurer als induktive Sensoren

3. Wird für eine Vielzahl von Teilen aus allen unterschiedlichen Materialien verwendet

4.Kann Objekte durch nicht-metallische Wände erkennen

5. Empfindlich gegenüber Feuchtigkeit und konzentrierten Dämpfen

6. Wird häufig zur Füllstandserkennung (z. B. durch Plastikflaschen) und zur Erkennung transparenter Materialien auf kurze Distanz verwendet

7.Kein mechanischer Verschleiß, lange Stand-Standzeit

8.An industrielle Umgebungen angepasst (verschmutzte Atmosphäre)

9. Hoher Durchsatz

Am beliebtesten sind induktive Näherungssensoren. Sie verfügen über einen Schwingkreis, der ein elektromagnetisches Feld erzeugt. Jedes Metallteil, das sich ihm nähert, wird erkannt, da es die Quelle des induzierten Stroms ist, der dann die vom Detektor erfassten Schwingungen reduziert.

Die Hauptmerkmale induktiver Sensoren sind:

1.Kann nur für Metallteile verwendet werden

2.Relativ begrenzter Bereich: maximal 80 mm, abhängig von der Art der Legierung

3.Geringe Kosten: halb so teuer wie fotoelektrische Sensoren

4.Robust, beständig gegen raue Umgebungen, unempfindlich gegen Stöße, Vibrationen, Staub usw.

5.Hohe Schaltfrequenz (mehrere kHz) ermöglicht die Erkennung von Teilen, die mit hoher Geschwindigkeit passieren, auch wenn sie rotieren.

6. Keine beweglichen Teile, die einem Verschleiß unterliegen

1. Störungen durch Magnetfelder: Da induktive Näherungsschalter die Annäherung eines Objekts anhand von Änderungen im Magnetfeld erkennen, sollte in der Umgebung der Anlage kein starkes Magnetfeld vorhanden sein, das den normalen Betrieb beeinträchtigt.

2. Instabile Versorgungsspannung: Eine normale und stabile Arbeitsspannung kann den normalen Betrieb des Näherungsschalters gewährleisten. Eine instabile Spannung oder ein Kurzschluss der Stromleitung führen dazu, dass der Näherungsschalter nicht ordnungsgemäß funktioniert.

3. Das erkannte Objekt ist kein Metallmaterial: Der induktive Näherungsschalter kann nur Metallmaterialien erkennen.

4. Alterung der Ausrüstung: Nach längerem{1}Zeitgebrauch altern oder werden auch die internen Komponenten des Näherungsschalters altern oder beschädigt, was zu einem Ausfall führt und eine Überprüfung und Reparatur erforderlich macht.

5. Lose Verkabelung: Wenn der Ort, an dem der Näherungsschalter installiert ist, über längere Zeit vibriert, führt dies dazu, dass sich die Verkabelung lockert, was zu einer schlechten oder losen Signalübertragung führt, was sich im Ausfall des Näherungsschalters widerspiegelt.

Umweltaspekte: Im Allgemeinen liegt die Schutzstufe vieler importierter Marken, wie z. B. der Näherungsschalter von Autonics, bei IP66 und höher. Wenn sich jedoch bei induktiven Näherungsschaltern dicker Staub auf der Oberfläche des erkannten Objekts befindet, führt dies zwangsläufig zu einer geringen Erkennungsgenauigkeit und hat einen größeren Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit und Empfindlichkeit des Näherungsschalters.

Bei induktiven Näherungssensoren treten während des Gebrauchs einige häufige Fehler auf. Das Verständnis der Ursachen dieser Fehler und der entsprechenden Fehlerbehebungsmethoden kann dazu beitragen, die Probleme schnell zu lösen und den normalen Betrieb der Produktionslinie sicherzustellen.

Im Folgenden sind einige häufige Fehler und ihre Methoden zur Fehlerbehebung aufgeführt:

Kein Ausgangssignal

Grund: Stromversorgungsproblem, Verkabelungsfehler, Sensorschaden oder Zielobjekt befindet sich nicht im Erfassungsbereich.

Fehlerbehebungsmethode:

Überprüfen Sie, ob die Versorgungsspannung den Anforderungen entspricht und stellen Sie sicher, dass das Netzteil korrekt angeschlossen ist.

Überprüfen Sie, ob die Verkabelung locker oder unterbrochen ist.

Bestätigen Sie, ob sich das Zielobjekt innerhalb des effektiven Erfassungsbereichs des Sensors befindet.

Wenn die oben genannten Prüfungen normal verlaufen, ist möglicherweise der Sensor selbst beschädigt und ein neuer Sensor muss ausgetauscht werden.

Instabiles Ausgangssignal

Grund: Umgebungseinflüsse (z. B. elektromagnetische Störungen), instabile Bewegung des Zielobjekts, unsachgemäße Sensorinstallation oder übermäßige Empfindlichkeit.

Fehlerbehebungsmethode:

Prüfen Sie, ob in der Umgebung starke elektromagnetische Felder oder andere Störquellen vorhanden sind und treffen Sie Abschirmmaßnahmen.

Stellen Sie sicher, dass das zu messende Objekt stabil ist und einen angemessenen Abstand zum Sensor einhält.

Überprüfen Sie, ob der Sensor fest installiert und auf den richtigen Winkel und die richtige Position eingestellt ist.

Passen Sie die Empfindlichkeitseinstellung des Sensors an, um ihn an die aktuelle Anwendungsumgebung anzupassen.

Falscher Auslöser

Grund: zu hohe Sensorempfindlichkeit, Umwelteinflüsse (z. B. Temperaturschwankungen), Störungen durch andere Metallgegenstände in der Nähe.

Fehlerbehebungsmethode:

Reduzieren Sie die Empfindlichkeitseinstellung des Sensors.

Überprüfen und optimieren Sie die Arbeitsumgebung, um übermäßige Temperaturschwankungen zu vermeiden.

Entfernen Sie Metallreste rund um den Sensor, um sicherzustellen, dass keine unnötigen Metallgegenstände die Erkennung beeinträchtigen.

Die Reaktionszeit ist zu lang

Grund: Sensoralterung, interne Schaltkreisprobleme oder falsche Lastanpassung.

Fehlerbehebungsmethode:

Überprüfen Sie den Betriebsstatus des Sensors. Wenn die Leistung erheblich nachlässt, müssen Sie möglicherweise den neuen Sensor ersetzen.

Vergewissern Sie sich, dass die Last mit dem Sensorausgang übereinstimmt, und fügen Sie bei Bedarf eine Trennschaltung hinzu oder verwenden Sie ein Zwischenrelais.

Wenn die Antwortverzögerung durch ein Lastproblem verursacht wird, können Sie eine Optimierung der Lastkonfiguration in Betracht ziehen.

Verkürzter Erkennungsabstand

Grund: Sensor ist verschmutzt, das Material des Zielobjekts hat sich verändert oder der Sensor ist gealtert.

Fehlerbehebungsmethode:

Reinigen Sie die Sensoroberfläche, um Verunreinigungen wie Staub und Öl zu entfernen.

Überprüfen Sie, ob sich das Material des Zielobjekts geändert hat, und passen Sie die Sensorparameter an das neue Material an.

Wenn der Sensor längere Zeit verwendet wurde und gealtert ist, empfiehlt es sich, ihn durch einen neuen Sensor zu ersetzen.

Häufige Schäden

Ursachen: Mechanischer Schock, Überlastung oder raue Umgebungsbedingungen.

Fehlerbehebung:

Bewerten Sie den Installationsort erneut, um sicherzustellen, dass der Sensor keinen direkten mechanischen Erschütterungen ausgesetzt ist.

Überprüfen Sie die elektrischen Anschlüsse, um sicherzustellen, dass keine Überlastung auftritt.

Verbessern Sie die Arbeitsumgebung, indem Sie beispielsweise eine Schutzhülle hinzufügen oder das Schutzniveau erhöhen.

Die Ausfallrate von induktiven Näherungssensoren kann durch regelmäßige Wartung und korrekten Einsatz deutlich reduziert werden. Wenn Sie auf ein Problem stoßen, das schwer zu lösen ist, empfehlen wir Ihnen, sich für Hilfe an die technische Supportabteilung der Garantta Sensor Company zu wenden. Darüber hinaus tragen detaillierte Aufzeichnungen zu jedem Fehler und dem Bearbeitungsprozess dazu bei, ähnliche Probleme in Zukunft besser zu verhindern und zu beheben.

Häufige Probleme und Fehlerphänomene

1. Der Näherungssensor kann den Entfernungsbereich des erkannten Objekts nicht bestätigen.

2. Der Schalter ist innerhalb des Erfassungsentfernungsbereichs installiert und das Signal wird manchmal erkannt und manchmal nicht (manchmal kann es erkannt werden, manchmal kann es nicht erkannt werden).

3. Der tatsächliche Erkennungsabstand weicht vom vom Sensor angezeigten Standarderkennungsabstand ab. (Oder kleiner als die Erkennungsentfernung oder größer als die Erkennungsentfernung).

4. Die Kontrollleuchte hat eine Signalaufforderung, aber keinen Signalausgang; oder die Signalanzeigeleuchte leuchtet immer ohne Signalwechsel; oder das Signal blinkt weiter usw.

5. Nach dem Einschalten erfolgt keine Aktionsreaktion oder es erfolgt keine Signalrückmeldung.

6. Können mehrere Sensoren gleichzeitig angeschlossen werden usw. (Das Gerät kann die Rückmeldungssignale verschiedener Sensoren unterscheiden, sodass mehrere Sensoren gleichzeitig angeschlossen werden können.)

Wie können verschiedene Probleme in tatsächlichen Anwendungen gelöst werden?

Sie sollten verstehen, zu welcher Art von Schalter Sie gekauft haben, welche einzigartigen Produkteigenschaften und grundlegenden Anwendungsprinzipien, Installationsmethoden, Vorsichtsmaßnahmen usw. es hat. Die Informationen über den von unserem Unternehmen hergestellten Induktor-Näherungsschaltersensor lauten wie folgt.

1. Prüfmethode des induktiven Näherungsschalters

Der induktive Näherungsschalter ist ein berührungsloser Schalter (dh ein Sensor vom Schaltertyp), der im Allgemeinen in mechanischen automatischen Steuergeräten mit hoher Positionierungsgenauigkeit, langer Lebensdauer, schneller Reaktionsgeschwindigkeit und bequemer Installation verwendet wird. Es wird hauptsächlich zum Begrenzen, Zurücksetzen, zur Hubpositionierung, zum Zählen, zum automatischen Schutz und zum Austausch von Mikroschaltern verwendet. Das vom induktiven Näherungsschaltersensor zu erkennende Objekt muss ein Metallgegenstand sein. Bei nicht-metallischen Gegenständen funktioniert der induktive Näherungsschalter nicht. Es verfügt über die Eigenschaften wasserdicht, stoßfest, öl{7}beständig, staubdicht, korrosionsbeständig usw. und lässt sich gut in rauen Umgebungen einsetzen.

2. Ausgangssignal des induktiven Näherungsschalters

Näherungsschalter ist ein allgemeiner Begriff für kontaktlose Sensoren und seine Typen umfassen: induktiv, kapazitiv und Hall. Das Ausgangssignal des dieses Mal beschriebenen induktiven Näherungsschalters ist hauptsächlich: das Schaltmengensignal von offen oder geschlossen (d. h. wenn sich an einer beliebigen Position innerhalb des maximalen Bereichs, der vom Sensorkopf des Näherungsschalters zum Produkt erkannt wird, ein Metallgegenstand befindet, wird ein Schaltsignal ausgegeben. Wenn sich das Objekt nicht innerhalb des Erfassungsentfernungsbereichs befindet, ist das Sensorschaltsignal der Wirkung entgegengesetzt).