Конструктив и применение индуктивных датчиков

Индуктивный датчик — преобразователь параметрического типа, в принцип работы которого положено изменение индуктивности (взаимоиндуктивности) сердечника с обмоткой. Изменение индуктивности в свою очередь, происходит из-за изменения сопротивления в магнитной цепи датчика, в которую и входит сердечник.

Проще говоря индуктивный датчик — это бесконтактный выключатель. Свое название они получили из-за принципа действия. Датчик имеет чувствительный элемент (катушка индуктивности) с магнитопроводом, открытым в сторону рабочей поверхности датчика.

 

 

Когда подается напряжение, на датчике возбуждается обмотка, от переменного напряжения резонатор, и благодаря этому создается непосредственно вблизи датчика, электромагнитное поле. При приближении металлического объекта в активную зону датчика (в зону действия магнитного поля) металлический объект становится вторичной обмоткой, из-за этого получаются токи вихревого типа, их еще называют токами Фуко. Данные токи способствуют ухудшению добротности первичной обмотки, в следствии чего уменьшается амплитуда сигнала резонатора, затем срабатывает триггер Шмидта (компаратор), после сигнал подается на усилитель, а затем уже усиленный, на выход датчика.

Индуктивные датчики на сегодняшний день являются самыми используемыми типами датчиков в составе автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП). Если рассматривать в процентном соотношении, то их доля порядка 90% от всех применяемых на сегодняшний день дискретных датчиков положения. Любое предприятие не зависимо от отрасли промышленности (нефтегазовая, машиностроение, пищевая, энергетика и т.д.) использует в своих технологических процессах данный датчик. Применяться они могут как для отслеживания положения заслонок, клапанов, приводов, так и для отслеживания положения подвижных элементов агрегатов и механизмов в автоматическом режиме. 

Данные датчики способны срабатывать на расстоянии от 1 мкм до 20 мм. Иногда индуктивные датчики используют для измерения других параметров, таких как: давление, сила, уровень, расход газа и жидкости. В таком случае, измеряемый параметр при помощи разнообразных чувствительных элементов преобразуется в изменение перемещения, и после этого данная величина подводится к измерительному индуктивному преобразователю.

На пример, при измерении давления таким способом, чувствительный элемент выполняется в виде упругой мембраны, или сильфона. Такие датчики используются в качестве датчика приближения и могут служить для выявления разнообразных металлических и не металлических объектов бесконтактным методом, по принципу да\нет.

Можно выделить несколько основных достоинств датчиков:
- простота конструкции (отсутствие скользящих контактов) отсюда и надежность датчика;
- подключается к источникам с промышленной частотой;
- относительно большая вых. мощность (>10 Ватт);
- максимальная чувствительность.

Но есть и недостатки:
- для точной работы датчика требуется стабильное напряжение по частоте;
- питание датчика только переменным током.

Свое распространение индуктивные датчики заслужили своей надежностью, отличными показателями в эксплуатации, и конечно же относительно низкой ценой, в сравнении с другими типами датчиков. 
Основными параметрами индуктивных датчиков являются:
- степень защиты;
- диапазон срабатывания;
- частота отклика;
- рабочая температура.

Основными производителями индукционных датчиков принято считать:

  Sick AG (Германия):
  индуктивные датчики IMP, IME, IH, IMF, IM, INOX, IQ, IMA;

  Allen Bradley (США):
  датчики приближения (индуктивные) серии 872C, 871TM, 871FM, 871C, 871P;

  Balluff (Германия):
  индуктивные датчики BES;

  Datalogic (Франция):
  индуктивные датчики различных исполнений;

  Di-Soric (германия):
  модели для обнаружения обрыва провода: 
  индуктивные кольцевые датчики: IR, IRD;
  индуктивные трубчатые датчики: IS, ISDP. 
  Бесконтактные переключатели для обнаружения металлических и неметаллических объектов: 
  индуктивные бесконтактные переключатели в цилиндрическом корпусе: DCC, DCCKR; 
  индуктивные переключатели в корпусе из нерж. стали: D7C;

  Euchner Gmbh (Германия):
  индуктивные датчики;

  Foxboro Eckardt (Германия):
  индуктивные концевые выключатели: SGE985;

  Gessmann Corporation (Германия):
  индуктивные датчики Gessmann: series IG1;

  IFM electronic (Германия):
  индуктивные датчики серий IE, IF, IG, II, IS, IN, IO, IM, IV, ID, IFS, IGS, IIS, IFC, IFM, IGM, IIM, IFW, IGW, IIW, IV, IFT, IGT, IIT, NF, NG, NI;

  Keyence (Япония):
  индуктивные датчики EV, EZ, EV-F, ED, ET, EM, TA, ES, EX-W, EX-500, EX-200, AS, EG;

  Leuze Electronic (Германия):
  датчики в цилиндрическом корпусе: IS206, IS208, IS212, IS218, IS230, IS204, IS205;
  индуктивные датчики в прямоугольном корпусе: IS288, IS240, IS244, IS255, IS204, IS205;

  Nivelco Process Control Co. (Венгрия):
  индуктивный и емкостные датчики NIMET;

  Omron (Япония):
  индуктивные E2A, E2A3, E2AU, E2EH, E2E, E2A-4, E2B, TL-W, E2S, E2Q5, E2EC, E2FM, E2FQ;

  Panasonic Electric Works SUNX Co., Ltd. (Япония):
  индуктивные датчики GX-F/H, GX-N, GX, GA-311, GL-18, GX-U, GL-6, GL-N12, GXL, GL-8/8U;

  Pepperl+Fuchs (Германия):
  индуктивные датчики NBB, NBN, NJ, NCB, NCN, NEB, NEN, NMB, NMN, NRB, NRN, PL, RB, RC, RJ, SB, SC, SJ;

  Siemens (Германия):
  датчики индуктивные BERO;

  Turck (Германия):
  индуктивные датчики: series DINI, BI, NI;

  Wenglor Gmbh (Германия):
  индуктивные датчики с цельнометаллическим корпусом IB040DE, IB060SE65U, IW, IX.