Czy zastanawiałeś się kiedyś, w jaki sposób Indukcyjny Czujnik zbliżeniowy jest w stanie wykryć obecność metalowego celu? Podczas gdy podstawowa Inżynieria elektryczna jest wyrafinowana, podstawowa zasada działania nie jest zbyt trudna do zrozumienia.
sercem indukcyjnego czujnika zbliżeniowego (w skrócie”prox”, „sensor” lub „Prox sensor”) jest oscylator elektroniczny składający się z cewki indukcyjnej wykonanej z licznych zwojów bardzo cienkiego drutu miedzianego, kondensatora do przechowywania ładunku elektrycznego i źródła energii do wzbudzenia elektrycznego. Rozmiar cewki indukcyjnej i kondensatora są dopasowane, aby wytworzyć samowystarczalną oscylację fali sinusoidalnej o stałej częstotliwości. Cewka i kondensator działają jak dwie sprężyny elektryczne o ciężarze zawieszonym między nimi, nieustannie przepychając elektrony między sobą. Energia elektryczna jest dostarczana do obwodu, aby zainicjować i utrzymać oscylację. Bez podtrzymywania energii oscylacja załamałaby się z powodu niewielkich strat mocy wynikających z oporu elektrycznego cienkiego drutu miedzianego w cewce i innych strat pasożytniczych.
oscylacja wytwarza pole elektromagnetyczne przed czujnikiem, ponieważ cewka znajduje się tuż za „twarzą” czujnika. Techniczna nazwa powierzchni czujnika to „active surface”.
gdy kawałek przewodzącego metalu wchodzi do strefy określonej przez granice pola elektromagnetycznego, część energii oscylacji jest przenoszona do metalu celu. Ta przekazana energia pojawia się jako małe krążące prądy elektryczne zwane prądami wirowymi. Dlatego proxy indukcyjne są czasami nazywane czujnikami wiroprądowymi.
przepływające prądy wirowe napotykają opór elektryczny, gdy próbują krążyć. Powoduje to niewielkie straty mocy w postaci ciepła (podobnie jak mała grzałka elektryczna). Utrata mocy nie jest całkowicie zastępowana przez wewnętrzne źródło energii czujnika, więc Amplituda (poziom lub intensywność) oscylacji czujnika zmniejsza się. Ostatecznie oscylacja zmniejsza się do tego stopnia, że inny wewnętrzny obwód zwany wyzwalaczem Schmitta wykrywa, że poziom spadł poniżej ustalonego wcześniej progu. ten próg jest poziomem, na którym obecność metalowego celu jest zdecydowanie potwierdzona. Po wykryciu celu przez spust Schmitta, wyjście czujnika jest włączone.
krótka animacja po prawej stronie pokazuje wpływ metalowego celu na oscylujące pole magnetyczne czujnika. Gdy kabel wychodzący z czujnika zmieni kolor na czerwony, oznacza to, że wykryto metal i czujnik został włączony. Gdy cel odejdzie, możesz zobaczyć, że oscylacja powraca do maksymalnego poziomu, a wyjście czujnika jest z powrotem wyłączone.
chcesz dowiedzieć się więcej o podstawowych zasadach działania indukcyjnych czujników zbliżeniowych? Oto krótki film na YouTube, który opisuje podstawy: