Magnetyczne czujniki zbliżeniowe - nowoczesne rozwiązania w automatyce przemysłowej

W dzisiejszych czasach w zasadzie nie ma gałęzi przemysłu, która nie byłaby poddawana ciągłym modyfikacjom i udoskonalaniu w celu osiągania coraz większej efektywności, przekładającej się bezpośrednio na lepsze wyniki finansowe przedsiębiorstw. Co roku wprowadza się mnóstwo nowinek technicznych, mających za zadanie usprawnienie procesów produkcyjnych. Jednym z przykładów są czujniki zbliżeniowe, stosowane w automatyce przemysłowej.

W jakich celach stosuje się czujniki zbliżeniowe?

Tego typu detektory są przeznaczone do wykrywania różnych elementów w sposób bezkontaktowy. Stosowane są one na szeroką skalę w urządzeniach przemysłowych, najczęściej w celu określenia położenia jakiegoś obiektu czy zasygnalizowania jego obecności. Na rynku występuje już wiele rodzajów takich sensorów zbliżeniowych, różniących się budową i wykorzystujących różne zjawiska fizyczne do działania. Często wykorzystywanymi w procesach przemysłowych są czujniki:

• magnetyczne,
• indukcyjne,
• pojemnościowe.

Charakterystyka sensorów magnetycznych

Magnetyczne czujniki zbliżeniowe cechują się przede wszystkim dużą prostotą budowy, co jest jedną z głównych zalet ich częstego wykorzystywania w przemyśle. To relatywnie niewielkie ich skomplikowanie i brak wyposażenia w elementy elektroniki daje gwarancję niskiej awaryjności takich podzespołów. Są one ponadto odporne na wysokie temperatury oraz zapylenie powietrza, a także drgania magnetyczne, co wpływa na dużą uniwersalność ich zastosowania. Niemałe znaczenie ma również fakt, że magnetyczne czujniki zbliżeniowe nie wymagają zasilania.

W sensorach tego typu pod wpływem pola magnetycznego, które wytwarza magnes stały bądź elektromagnes, następuje zwarcie styków. Gdy usunie się pole magnetyczne, styki powracają do pierwotnego stanu. Chcąc więc zmusić takie detektory do działania, wystarczy wyposażyć odpowiednie elementy aparatury przemysłowej w magnesy stałe. W działach produkcji jest to często spotykany element, głównie przy sygnalizacji krańcowych położeń osłon linii produkcyjnych. Magnetyczne czujniki zbliżeniowe z powodzeniem stosuje się też w przypadku siłowników hydraulicznych lub pneumatycznych.

Rodzaje czujników magnetycznych.

Z technologicznego punktu widzenia wyróżnić można dwa podstawowe rodzaje magnetycznych czujników zbliżeniowych:

• kontaktron,
• czujnik Halla.

Kontaktrony składają się z dwóch cienkich blaszek wytworzonych z ferromagnetycznego materiału, jakim jest najczęściej stop żelaza lub niklu. Te dwie metalowe płytki o przeciwstawnych biegunach, znajdując się w próżni lub gazie obojętnym, zwierają się ze sobą pod wpływem działania magnesu i zaczyna przepływać przez nie prąd.

Drugi z wymienionych czujników swoją nazwę zawdzięcza efektowi Halla, który polega na różnicy potencjałów, pojawiającej się w przewodniku, gdy znajdzie się on w polu magnetycznym i przepływa przez niego prąd stały. Ten rodzaj czujnika wymaga doprowadzenia zasilania, ale charakteryzuje się większą precyzją działania od kontaktronów.

Magnetyczne czujniki zbliżeniowe dzięki swojej prostocie i dużej wytrzymałości są wciąż często wykorzystywanym elementem w automatyce przemysłowej, pomimo znaczącego rozwoju tego typu technologii.