IFM

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電感式傳感器工作原理
電感式傳感器由三大部分組成：振蕩器、開(kāi)關(guān)電路及放大輸出電路。振蕩器產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)。當(dāng)金屬目標(biāo)接近這一磁場(chǎng)，并達(dá)到感應(yīng)距離時(shí)，在金屬目標(biāo)內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩衰減，以停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)信號(hào)，觸發(fā)驅(qū)動(dòng)控制器件，從而達(dá)到非接觸式之檢測(cè)目的。
傳感器選型指南
選擇的依據(jù)是要決定哪一個(gè)是合適的傳感器原理。這取決于將要測(cè)定的目標(biāo)的材料。
如果目標(biāo)是金屬的，那么需要一個(gè)電感傳感器。
如果目標(biāo)是塑料做的，紙做的；或（油基或水基）流體、顆粒、或者粉末，那么需要一個(gè)電容傳感器。
如果目標(biāo)帶有磁性，那么電磁傳感器是合適的。
為你的應(yīng)用選擇Z傳感器的4個(gè)步驟：
步驟1 按外殼形狀
步驟2 按動(dòng)作距離
步驟3 按電氣數(shù)據(jù)和輸出形式
步驟4 按其它技術(shù)參數(shù)
步驟1 按外殼形狀
圓柱形傳感器
這此傳感器在它們的正面有一個(gè)感應(yīng)區(qū)域，指向軸線(xiàn)方向。現(xiàn)有的直徑是從3mm（沒(méi)有螺紋）和4mm（有螺紋），一直到// 現(xiàn)有的罩殼材料有：
★ 不銹鋼
★ 黃銅，鍍鎳或者復(fù)蓋聚四氟乙稀
★ 塑料
矩形傳感器
槽型傳感器
步驟2 按動(dòng)作距離
動(dòng)作距離是一個(gè)接近開(kāi)關(guān)的Z重的特征。根據(jù)物理原理，對(duì)于電感傳感器和電容傳感器，可以應(yīng)用下面的近似公式：
S≤D/2
式中，D是傳感器的傳感面直徑。
S是傳感器的動(dòng)作距離
動(dòng)作距離的定義
當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試板軸向接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)面，使開(kāi)關(guān)輸出信號(hào)發(fā)生變化時(shí)測(cè)量的開(kāi)關(guān)感應(yīng)面和測(cè)試板之間的距離。
標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試板尺寸：
其邊長(zhǎng)或?yàn)閭鞲衅鞯闹睆剑驗(yàn)?Sn（3倍額定動(dòng)作距離）取二者中較大者，厚度為1mm
材料：為ST37或碳鋼
例如：傳感器直徑為D=18mm
Sn=5mm
則D（18mm）>3Sn（3X5mm=15mm）
取18X18X1 為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試板
如直徑為D=18mm
Sn=8mm
則D（18mm）<3Sn（3X8=24mm）
則D（18mm）<3Sn（3X8=24mm）
取24X24X1 為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試板
額定動(dòng)作距離Sn
開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)的動(dòng)作距離，即不考慮制造及外部條件所引起的偏差。
有效動(dòng)作距離Sr
開(kāi)關(guān)在額定工作電壓及室溫下（23±50℃）測(cè)得的動(dòng)作距離
0.9Sn£Sr £1.1Sn
可用動(dòng)作距離Su
開(kāi)關(guān)在允許的環(huán)境溫度-25℃--+70℃下，輸入電壓在額定電壓的85%到110%范圍內(nèi)，測(cè)得的動(dòng)作距離
0. 9Sr£Su £1.1Sr
可靠動(dòng)作距離Sa
在這個(gè)動(dòng)作距離內(nèi)，開(kāi)關(guān)的動(dòng)作是可靠的
0£Sa £0.81Sn
重復(fù)
是指在外殼溫度為（23±5）℃，相對(duì)濕度為隨機(jī)的，供電電壓為Ue±5%,在8個(gè)小時(shí)的范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量所產(chǎn)生的有效作用距離的變化量：
R£0.1Sr
回環(huán)寬度H
當(dāng)測(cè)試板靠近接近開(kāi)關(guān)和當(dāng)測(cè)試板離開(kāi)接近開(kāi)關(guān)時(shí)所獲得的兩個(gè)開(kāi)關(guān)點(diǎn)之間的距離差。這個(gè)距離差是相對(duì)于有效作用距離的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，測(cè)量的環(huán)境溫度為（23±5）℃，和在額定的工作電壓范圍內(nèi)：
H£0.2Sr
測(cè)量動(dòng)作距離時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試板必須軸向接近開(kāi)關(guān)，然而，如果測(cè)試板在有效傳感區(qū)內(nèi)橫向移動(dòng)，則會(huì)獲得不同的動(dòng)作距離，并且與離開(kāi)軸線(xiàn)的距離有關(guān)。
對(duì)于槽型傳感器，響應(yīng)只和目標(biāo)插入槽口中的深度有關(guān)。
衰減系數(shù)
影響動(dòng)作距離的因素
衰減（或阻尼）材料的性質(zhì)起了重要的作用，這可以用衰減系數(shù)來(lái)描述。
衰減系數(shù)是指某一種材料的動(dòng)作距離相對(duì)于ST37號(hào)鋼減少了多少。衰減系數(shù)越小，則對(duì)于某種特定材料的動(dòng)作距離就越小。
對(duì)于電容傳感器特征參數(shù)是相對(duì)介電常數(shù)
齊平/非齊平安裝
齊平安裝：傳感器埋入金屬性基座內(nèi)，其有效感應(yīng)工作表面與基座面齊平。
非齊平安裝：傳感器不可埋入從屬性基座內(nèi)，其有效感應(yīng)工作表面必須與其座保持一定的尺寸。Z大的可能動(dòng)作距離（與直徑有關(guān)）是用非齊平式傳感器來(lái)獲得的。
齊平式安裝的電感傳感器和電容傳感器有這些：它們有更的機(jī)械保護(hù)性能，與非齊平式安裝的傳感器相比較，對(duì)于錯(cuò)誤的電影響的靈敏度更低。這些都是通過(guò)一個(gè)專(zhuān)門(mén)的內(nèi)部屏蔽環(huán)來(lái)獲得的。
齊平式安裝的傳感器與非齊平式安裝的傳感器相比較，其作用距離大約是后者的69%。
傳感器常常被一個(gè)靠著一個(gè)地進(jìn)行安裝。為了避免相互之間的干擾，應(yīng)該保持由表中給出的Z小間隙C。
步驟3 按電氣數(shù)據(jù)和輸出型式
直流二線(xiàn)制
負(fù)載必須串接在傳感器內(nèi)進(jìn)行工作。
有短路保護(hù)和極性變換保護(hù)。
直流三線(xiàn)制
這些傳感器的電源和負(fù)載分開(kāi)連接。它們有過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)和極性保護(hù)，它們的剩余電流可以忽略不計(jì)。
直流四線(xiàn)制
這些傳感器與三線(xiàn)制相同，只是同時(shí)提供一個(gè)常閉和一個(gè)常開(kāi)輸出。
交流二線(xiàn)制
負(fù)載必須串接在傳感器內(nèi)工作。根據(jù)其功能，在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的情況下，會(huì)有一個(gè)小的剩余電流過(guò)。接通時(shí)會(huì)有一個(gè)電壓降。
NAMUR型二型二線(xiàn)制
NAMUR傳感器是一種僅僅包含一振蕩器的二線(xiàn)制傳感器。該傳感器的內(nèi)阻隨著感應(yīng)目標(biāo)的遠(yuǎn)近，而發(fā)生變化，相應(yīng)的電流也隨之變化。
并聯(lián)和串聯(lián)連接
接近開(kāi)關(guān)可以采用并聯(lián)或串聯(lián)的連接，以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的邏輯功能（與、或、與非、或非）。
與機(jī)械開(kāi)關(guān)組合在一起也是可能的。根據(jù)防暴規(guī)定，NAMUR傳感器不能采用并聯(lián)或串聯(lián)的連接。
三線(xiàn)直流與四線(xiàn)直流傳感器的串聯(lián)
當(dāng)串聯(lián)時(shí)，電壓降相加，單個(gè)傳感器的接通延時(shí)間相加
三線(xiàn)直流與四線(xiàn)直流傳感器并聯(lián)
雙線(xiàn)交流傳感器的串聯(lián)
常開(kāi)觸點(diǎn)：“與”邏輯
常閉觸點(diǎn)：“或非”邏輯
當(dāng)串聯(lián)時(shí)，在傳感器上的電壓降相加，它減低了在負(fù)載上可利用的電壓，因此要注意：不能低于負(fù)載上的Z小工作電壓（注意到電網(wǎng)電壓的波動(dòng)）。
機(jī)械開(kāi)關(guān)與交流傳感器的并聯(lián)
斷開(kāi)的觸點(diǎn)中斷了傳感器的電源電壓，若在傳感器被衰減期間內(nèi)機(jī)械觸點(diǎn)閉合的話(huà)，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)短時(shí)間的功能故障，傳感器的準(zhǔn)備延遲時(shí)間（t£80ms）避免了立即的通斷動(dòng)作.
補(bǔ)償方法：將一人電阻并聯(lián)在機(jī)械觸點(diǎn)上（當(dāng)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)也是一樣），此電阻使傳感器的準(zhǔn)備時(shí)間不會(huì)再起作用，對(duì)與220V交流，此電阻大約82kW/1w.
電阻的計(jì)算方法：近似值大約為400W/V
雙線(xiàn)交流傳感器的并聯(lián)
常開(kāi)觸點(diǎn)：“或”邏輯
常閉觸點(diǎn)：“與非”邏輯
當(dāng)并聯(lián)時(shí)，剩余電流相加，例如：它可以—
—在可編程控制器的輸入端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電平的假象。
—超過(guò)小繼電器的維持電流，避免了在觸點(diǎn)上的壓降。
—機(jī)械開(kāi)關(guān)與交流傳感器的并聯(lián)
閉合的觸點(diǎn)使傳感器的工作電壓短路，當(dāng)觸點(diǎn)斷開(kāi)之后，只有在準(zhǔn)備延遲時(shí)間（t£80ms）之后傳感器才處于功能準(zhǔn)備狀態(tài)。
補(bǔ)償辦法：觸點(diǎn)上串聯(lián)一個(gè)電阻，可以可靠地了傳感器的Z小工作電壓，因此避免了在機(jī)械觸點(diǎn)斷開(kāi)之后的準(zhǔn)備延遲。
計(jì)算電阻的公式：R=
步驟4 按其它技術(shù)參數(shù)
空載電流I是指?jìng)鞲衅髯陨硭枰碾娏鳎丛跊](méi)有負(fù)載時(shí)測(cè)量。
工作電流（持續(xù)電流）I 是指連續(xù)工作時(shí)的Z大負(fù)載電流。
瞬時(shí)電流I 是指在開(kāi)關(guān)閉合時(shí)不會(huì)損壞傳達(dá)室感器的短時(shí)間內(nèi)允許出現(xiàn)的電流。
剩余電流I 是指?jìng)鞲衅鲾嚅_(kāi)時(shí)，流過(guò)負(fù)載的電流
工作電壓U 是指供電電壓范圍。在這個(gè)電壓范圍內(nèi)，傳感器可以安全工作。對(duì)于NAMUR傳感器，必須標(biāo)明額定電壓。
電壓降U 是指?jìng)鞲衅鹘油〞r(shí)在傳感器二端或者輸出端測(cè)量得到的電壓。
紋波電壓 是指疊加在工作電壓之上的交流電壓（峰-峰值），常用算術(shù)平均值的百分比來(lái)表示。
開(kāi)關(guān)頻率 是指從衰減狀態(tài)轉(zhuǎn)變到?jīng)]有衰減的狀態(tài)的變換的Z大數(shù)，用赫茲（Hz）來(lái)度量。
允許干擾電壓 是指作用在電源上的短時(shí)間的電壓尖峰，可能會(huì)損壞無(wú)保護(hù)的傳感器。
接通延時(shí) 是指在接近開(kāi)關(guān)的電源電壓接上，到該接近開(kāi)關(guān)開(kāi)始工作，所需要的時(shí)間。
對(duì)誤脈沖抑制
當(dāng)工作電壓加上的時(shí)候，能在TV這個(gè)時(shí)間階段里，抑制錯(cuò)誤信號(hào)的輸出。
短路保護(hù)
如果極限電流超過(guò)的話(huà)，輸出會(huì)周期性地封閉和釋放，直短路被除。
極性保護(hù)
直流傳感器具防止輸入電源電壓極性誤接的保護(hù)功能。
過(guò)載保護(hù)
任何過(guò)載對(duì)傳感器均無(wú)損害
斷路保護(hù)
電源線(xiàn)斷路不會(huì)引起誤動(dòng)作
導(dǎo)線(xiàn)顏色編碼和連接形式
形式 功能 性 導(dǎo)線(xiàn)顏色/端子
2-線(xiàn) N.O. 自由
AC N.C. 自由
Or N.O. 注明 L+棕，L-藍(lán)
DC N.C. 注明 L+棕，L-藍(lán)
金屬外殼的交流型傳感器外殼需接地
注：電氣連接圖中 BN-棕色 BI-藍(lán)色 BK-黑色 WH-白色