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IFM電感式傳感器工作原理及應(yīng)用技術(shù)
電感式傳感器。它是再常見不過的傳感器了，應(yīng)用及其廣泛。那么它究竟有怎樣的工作原理，包含哪些技術(shù)呢?
所有的電感式傳感器都具有類似的基本組件：
外殼 —— 多樣的形狀、尺寸和材料構(gòu)成
基礎(chǔ)的傳感器元件 —— 因所使用的技術(shù)而有所不同
電子電路 —— 評估傳感器檢測到的物體
電氣連接 —— 提供電源和輸出信號
01 渦電流技術(shù)
在電感式傳感器中，電壓在線圈 (1) 中切換。這會在傳感器表面周圍產(chǎn)生一個電磁場 (2)。當(dāng)金屬目標(biāo) (3) 移入磁場時，金屬表面 (4) 會形成渦電流。該電流會抑制原來的電磁場，因此目標(biāo)被感應(yīng)到。
優(yōu)勢及應(yīng)用：
可靠檢測小目標(biāo)(對小于感應(yīng)面的金屬進(jìn)行可靠檢測)
針對鋼鐵目標(biāo)物具有最大感應(yīng)范圍，其他類型的金屬目標(biāo)物需要系數(shù)修正
02 Kplus技術(shù)
傳統(tǒng)的電感式感應(yīng)技術(shù)受目標(biāo)物材質(zhì)的影響。有些目標(biāo)物更難檢測，必須通過校正系數(shù)將傳感器更靠近目標(biāo)。憑借新穎的自有技術(shù)線圈結(jié)構(gòu)和針對抗干擾優(yōu)化的電子元件，ifm開發(fā)了Kplus系列電感式傳感器，可在相同距離內(nèi)感應(yīng)所有金屬——無需校正系數(shù)!
在 UR1 和 UR2 之間有兩個具有已知相對場強(qiáng)的評估線圈。當(dāng)目標(biāo)物進(jìn)入磁場時，兩個線圈之間的因數(shù)發(fā)生變化從而導(dǎo)致傳感器動作。
優(yōu)勢及應(yīng)用：
針對任何目標(biāo)物材質(zhì)都有非常長的感應(yīng)范圍
不受焊接過程中產(chǎn)生的電磁場的影響
性價比高，適合您不同的應(yīng)用場合
檢測小目標(biāo)或薄目標(biāo)上性能有限(當(dāng)目標(biāo)物小于感應(yīng)面時)
03 脈沖技術(shù)
采用脈沖感應(yīng)技術(shù)時，直流電流流過傳感器線圈并在其周圍建立電磁場。線圈電流將頻繁開啟和關(guān)閉(感應(yīng)電壓)，因此磁場會在可預(yù)測的基礎(chǔ)上建立和衰減。當(dāng)存在目標(biāo)時，衰減率會發(fā)生變化并且導(dǎo)致傳感器輸出動作。
優(yōu)勢及應(yīng)用：
由于發(fā)送到空間中的能量更大，因此具有比Kplus技術(shù)和渦電流技術(shù)更長的檢測范圍
該技術(shù)被用于ifm非齊平全金屬電感式傳感器
04 磁性原理
該原理使用標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)技術(shù)，但嵌入式的磁鐵允許將大部分能量傳輸?shù)礁袘?yīng)面。阻尼套管可以將磁場聚集到非常精確的開關(guān)點。該技術(shù)僅適用于檢測低碳鋼目標(biāo)。
優(yōu)勢及應(yīng)用：
允許非常厚的金屬表面承受高達(dá)500 bar的壓力
適合高壓應(yīng)用如液壓系統(tǒng)和液壓缸
僅適用于低碳鋼目標(biāo)
05 影響感應(yīng)距離的因素
感應(yīng)距離是金屬目標(biāo)物軸向接近傳感器表面導(dǎo)致輸出動作的機(jī)械距離。
ifm的數(shù)據(jù)表確定了3種不同的檢測距離：
感應(yīng)范圍是指在開發(fā)過程中定義的標(biāo)稱范圍，并基于標(biāo)準(zhǔn)尺寸和材料的目標(biāo)物
實際感應(yīng)范圍考慮了室溫下產(chǎn)生的元件偏差，最壞情況下為標(biāo)稱感應(yīng)范圍的90%。
工作距離還考慮了由于濕度、高溫等原因引起的開關(guān)點漂移，最壞情況下為實際感應(yīng)范圍的90%。當(dāng)感應(yīng)距離至關(guān)重要時應(yīng)當(dāng)采用工作距離。
在實際使用中，目標(biāo)物很少是用于確定標(biāo)稱感應(yīng)范圍的標(biāo)準(zhǔn)尺寸和形狀。目標(biāo)物大小的影響如下圖所示。
另外一個影響因素是目標(biāo)物的形狀。下圖顯示了形狀對檢測的影響。很難提供針對形狀的校正系數(shù)，因此如果感應(yīng)距離很關(guān)鍵時需進(jìn)行測試。
最后，影響感應(yīng)范圍的主要因素是目標(biāo)物的材質(zhì)。含鐵較少的材質(zhì)形成的渦流較小，因此更難以被檢測。不同材質(zhì)的校正系數(shù)如下圖所示。使用Kplus技術(shù)時不受校正系數(shù)的影響!
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