Funzionamento dei sensori induttivi
I sensori induttivi rilevano gli oggetti metallici senza contatto e misurano la distanza tra il sensore e l’oggetto da misurare tramite induzione elettromagnetica. A tal fine una corrente viene condotta attraverso una bobina, generando un campo elettromagnetico intorno alla bobina. Se un oggetto elettricamente conduttivo, come ad esempio l’acciaio o l’alluminio, si avvicina al campo magnetico, questo viene modificato. Il sensore induttivo rileva la variazione del campo magnetico e la valuta per determinare se un oggetto metallico si trova nelle vicinanze o meno.
Diverse uscite di commutazione
Sull’uscita di commutazione digitale è presente un segnale non appena il sensore ha riconosciuto un oggetto elettricamente conduttivo. Tramite un’uscita analogica la distanza può essere fornita come segnale di tensione proporzionale – come valore di corrente di 4 mA…20 mA o come valore di tensione di 0 V…10 V. Nei sensori induttivi che dispongono di un’interfaccia IO-Link, le uscite di commutazione (NPN, PNP o push-pull) possono essere configurate come contatto chiuso o contatto aperto a riposo, nonché le distanze di commutazione.
Distanze di commutazione per sensori induttivi
La distanza di commutazione è la distanza alla quale una piastra di misura a norma, avvicinandosi alla superficie attiva del sensore induttivo, provoca una variazione del segnale. La piastra di misurazione a norma è una piastra quadrata in acciaio con messa a terra e spessore d = 1 mm. Se un oggetto si allontana dalla superficie attiva, il sensore rimane inserito più a lungo. Al contrario, quando l’oggetto si avvicina alla superficie attiva, il sensore si riduce. La differenza tra il punto di inserimento e di disinserimento in percentuale riferita alla distanza di commutazione viene definita isteresi di commutazione. La distanza di commutazione viene ulteriormente suddivisa nelle grandezze distanza di commutazione nominale (Sn), distanza di commutazione reale (Sr), distanza di commutazione utile (Su) e distanza di lavoro (Sa).
Fattore di correzione 1
Influenza di diversi materiali sulla distanza di commutazione
Il fattore di correzione di un sensore induttivo si riferisce alla distanza di commutazione indicata per un oggetto in acciaio (EN 60947-5-2). Se viene rilevato un oggetto di materiale diverso, la distanza di commutazione deve essere adattata al fattore di correzione specificato. I sensori induttivi con fattore di correzione 1 presentano la stessa distanza di commutazione per tutti i metalli. Il fattore di correzione 1 è di grande importanza nelle applicazioni in cui il materiale dell’oggetto da rilevare può variare. Per i sensori induttivi, il fattore di correzione è indicato nella scheda tecnica.
Frequenza di commutazione per sensori induttivi
La frequenza di commutazione corrisponde al numero massimo possibile di operazioni di commutazione al secondo, se la distanza tra gli oggetti da rilevare è uguale alle dimensioni del singolo oggetto in Hertz (Hz), vale a dire con un rapporto di tasteggio di 1:2.
Situazioni di montaggio dei sensori induttivi
I sensori induttivi vengono impiegati in un’ampia gamma di campi di applicazione e consentono un rilevamento affidabile dei pezzi più piccoli e un riconoscimento sicuro delle posizioni finali. Poiché i sensori induttivi reagiscono a oggetti e materiali elettricamente conduttivi, durante il montaggio è necessario mantenere una distanza sufficiente da oggetti metallici per evitare un inserimento involontario del sensore. Per le condizioni di montaggio, consultare la scheda tecnica del relativo sensore.
Sensori schermati
I sensori schermati possono essere montati senza sporgenza in materiali conduttori di elettricità, poiché hanno un anello metallico intorno alla testa del sensore che protegge il sensore dagli influssi del materiale circostante. Questa schermatura determina una riduzione del campo elettromagnetico e quindi una minore distanza di commutazione. Il montaggio a filo protegge il sensore da eventuali danni e impedisce che gli oggetti che passano possano rimanere impigliati nel sensore. Sono quindi particolarmente adatti per situazioni di montaggio strette.
Sensori non schermati
In caso di sensori non schermati, la superficie attiva non è circondata da una custodia metallica. In questo modo il campo magnetico generato non viene schermato dalla custodia e si può formare un campo più grande. I sensori induttivi con montaggio non schermato hanno la maggiore distanza di commutazione, ma sono chiaramente sporgenti dalla superficie circostante. Il montaggio schermato di questi sensori è possibile solo con materiali non conduttivi.
weproTec e frequenza alternativa
weproTec è l'acronimo di we nglor pro ximity switch tec hnology, una tecnologia brevettata da wenglor per sensori induttivi. I sensori induttivi con weproTec possono essere montati affiancati o gli uni di fronte agli altri nell’intervallo di distanza B1. In questo campo i sensori non si influenzano reciprocamente. Questo si ottiene sincronizzando i sensori tra loro e inviando impulsi in differita.
La frequenza alternativa è una forma più semplice della tecnologia weproTec, nella quale è possibile parametrizzare una frequenza di lavoro alternativa. In questo modo due sensori nelle immediate vicinanze non si disturbano l’uno con l’altro se in uno di essi è attivata la frequenza alternativa e nell’altro non è attivata. Essi lavorano ciascuno con una frequenza operativa diversa.
Panoramica dei sensori induttivi
Differenza tra sensori induttivi e sensori optoelettronici
Sia i sensori induttivi che quelli ottici consentono soluzioni di identificazione nell’automazione dei processi. I diversi principi di funzionamento e i vantaggi che ne derivano consentono un’ampia varietà di applicazioni, in grado di soddisfare le più svariate esigenze.
