Индуктивные датчики

Индуктивные датчики отличает простая, компактная конструкция, высокая надежность и невысокая стоимость. Их использование не требует механического (контактного) воздействия на датчик со стороны объекта измерения.

Основными компонентами датчиков (рис. 7.11) являются: чувствительный элемент 2 с катушкой индуктивности, намотанной на ферритовый сердечник, генератор синусоидального напряжения 3, цепь сравнения (компаратор) 4 в датчиках-выключателях или блок линеаризации 6 в датчиках-измерителях расстояния и выходной усилитель сигнала 5.

Рис. 7.11. Индуктивный датчик положения:

1 – объект; 2 – чувствительный элемент; 3 – генератор;
4 – компаратор; 5 – выходной усилитель; 6 – блок линеаризации

После подачи напряжения питания перед активной поверхностью датчика генерируется электромагнитное поле, создаваемое катушкой индуктивности генератора. При появлении объекта в этой зоне снижается добротность колебательного контура и соответственно амплитуда его колебаний. По уровню уменьшения амплитуды электронная схема датчика определяет расстояние от объекта до датчика и генерирует выходной сигнал. В выключателях (бинарных датчиках) этот сигнал имеет два состояния: одно соответствует положению объекта в пределах зоны действия датчика, другое — вне зоны его работы. Переключение выходного сигнала датчика происходит тогда, когда металлический объект приближается к датчику на определенное расстояние. В датчиках-измерителях уровень (значение) выходного сигнала обратно пропорционален расстоянию между объектом и датчиком.

Основные преимущества индуктивных датчиков заключаются в малом потреблении энергии и отсутствии ложных срабатываний. Кроме того, они не вызывают помех в работе оборудования и не оказывают температурного воздействия на объекты. На практике индуктивные датчики используются чаще датчиков других видов.

Индуктивные датчики реагируют на любые металлические объекты в зоне своего действия путем переключения состояния выходного сигнала (выключатели) или изменения его значения (измерители). Рабочий диапазон индуктивных датчиков зависит от диаметра активной поверхности и электропроводности материала, введенного в рабочую зону.