سنسور القایی چیست؟

   عملکرد سنسور بر پایه ی بازگشت فرکانس بوده که در سیستم های کنترل صنعتی کاربرد دارد. وجود و یا عدم وجود یک شی یکی از موارد استفاده از سنسورها می باشد.

sensor_1.jpg

 سنسورها دارای انواع مختلفی می باشند که هر یک از انواع سنسورها دارای مزیت و کاربرد خاصی در شرایط کاری مختلف است. از مهمترین انواع سنسورها می توان به سنسورهای القایی (مجاورتی) اشاره نمود. این سنسورها می توانند حضور یک جسم را بدون تماس با آن تشخیص دهند. سنسورهای القایی دارای انواع مختلفی می باشند که در شکل زیر نمونه هایی از آن ها نشان داده شده است.

sensor_2.jpg

یکی از انواع سنسورهای القایی، سنسورهایی هستند که دارای یک کویل (سیم پیچ) الکترومغناطیسی می باشند. این نوع از سنسورها به منظور تشخیص اجسام فلزی به کار می رود ولی حضور جسم غیر فلزی را تشخیص نمی دهند. این نوع سنسورها از قانون (ECKO (Eddy Current Killed Oscillator بهره می برند. این نوع از سنسورها از چهار قسمت: کویل (سیم پیچ)، نوسان ساز، مدار تریگر و یک مدار خروجی تشکیل شده است.
نوسان ساز، یک مدار القایی خازنی تنظیم شده است که یک فرکانس رادیویی تولید می کند.
میدان الکترومغناطیسی تولید شده توسط نوسان ساز به وسیله ی سیم پیچ از صفحه ی جلوی سنسور خارج می شود.
مدار، یک فیدبک از میدان الکترومغناطیسی دریافت می کند و عمل نوسان ساز را ادامه می دهد.
هنگامی که یک جسم در برابر سنسور قرار می گیرد، اندازه میدان مغناطیسی را کاهش می دهد و هرچه جسم بیشتر نزدیک باشد، میزان کاهش اندازه میدان بیشتر است. مدار تریگر اندازه خروجی نوسان ساز را به صورت پیوسته بررسی می کند و در صورتی که از یک مقدار از پیش تعیین شده پایین تر شود وضعیت رله خروجی را تغییر می دهد. هنگامی که جسم خارجی از برابر سنسور دور می شود، میدان مغناطیسی افزایش می یابد و هنگامی که از حد تعیین شده بیشتر شد، مدار رله خروجی را به وضعیت اولیه خود تغییر حالت می دهد.

sensor_3.jpg

برای استفاده از سنسورهای مجاورتی القایی می توان از منابع AC، DC و AC/DC استفاده نمود. محدوده های معمول ولتاژ کاری عبارت اند از 10-30 VDC،15-34 VDC ، 10-65 VDC، 20-320 VDC و 20-265 VAC.
مدل های جریان مستقیم معمولا سه سیم می باشند (مدل های دو سیم نیز موجود می باشد) و نیازمند یک منبع تغذیه خارجی هستند. در چنین حالتی سنسور، میان قطب مثبت و منفی منبع تغذیه نصب می شود. بار میان سنسور و یک سمت منبع تغذیه نصب می گردد. قطبیت اتصال بستگی به مدل سنسور دارد. در مثال زیر بار میان قطب منفی منبع تغذیه و سنسور نصب شده است.

sensor_4.jpg

 

با توجه به نوع کاربرد سنسورها، می توان در خروجی سنسورها از ترانزیستورهای NPN یا PNP  استفاده نمود. شکل زیر وضعیت خروجی یک سنسور PNP را نشان می دهد. بار، میان خروجی (A) و سمت منفی منبع تغذیه (L-)، نصب شده است.

sensor_5.jpg

شکل زیر خروجی یک سنسور NPN را توضیح می دهد. بار میان خروجی A و سمت مثبت منبع تغذیه (L+) نصب شده است. یک ترانزیستور NPN بار را به سمت منفی منبع تغذیه (L-) متصل می کند. با روشن بودن ترانزیستور، جهت جریان به داخل سنسور است. در این حالت سنسور به عنوان یک مصرف کننده  شناخته می شود. مانند قبل، مسیر جریان الکترون در جهت خلاف است.

sensor_6.jpg

 

اطلاعات تکميلي

  • منبع: www.ncbi.nlm.nih.gov
  • حوزه کاربرد: انواع تجهیزات کنترل- سنسور القایی