سنسورهای مجاورتی اولتراسونیک

سنسورهای مجاورت اولتراسونیک از امواج فراصوت بازتابی یا ارسالی برای تشخیص وجود یا عدم وجود یک جزء هدف استفاده می کنند. خروجی بولین است، یعنی حسگر صرفاً تشخیص می دهد که آیا هدف در محدوده تشخیص قرار دارد یا نه.

نمایش همه تولیدکنندگان سنسور مجاورت اولتراسونیک

اصل عملیات

سنسورهای مجاورت اولتراسونیک امواج صوتی را منتشر و دریافت می کنند. سیگنال حامل یک موج صوتی با فرکانس بالا و نامفهوم است. آنها وجود شی هدف را در یکی از دو پیکربندی تشخیص می دهند.

سنسورهای پراکنده یا انعکاسی فرستنده و گیرنده را در یک محفظه بسته بندی می کنند. هنگامی که یک هدف وارد محدوده سنجش دستگاه می شود، امواج اولتراسونیک به حسگر منعکس می شود.

سنسورهای مخالف یا Thru-Beam فرستنده و گیرنده را جداگانه بسته بندی می کنند. گیرنده رو به فرستنده نصب می شود و هنگامی که یک جسم وارد محدوده حسگر حسگر مخالف می شود، سیگنال ارسالی را مسدود می کند. به جای فعال کردن ماشه هنگام دریافت فرکانس، ماشه زمانی فعال می شود که سیگنال قطع شود.

مزایا / معایب

حسگرهای مجاورتی اولتراسونیک می توانند اشیاء مختلف را بدون توجه به خواص مواد یا سطح آن تشخیص دهند. آنها برای تشخیص اشیا در فواصل میانی، در حد چند فوت مفید هستند. در نزدیکی آنها دارای یک نقطه کور هستند که در آن اشیا شناسایی نمی شوند. آنها همچنین می توانند در طیف گسترده ای از شرایط عملیاتی کار کنند.

معیارهای انتخاب

هنگام جستجوی حسگرهای مجاورت اولتراسونیک، عملکرد حسگر و سیگنال حامل مهمترین پارامترهایی هستند که باید در نظر گرفته شوند. ملاحظات دیگر عبارتند از عملکرد سوئیچ، نوع بدنه، اتصالات الکتریکی و ویژگی های مختلف.

سنجش عملکرد

مشخصات عملکرد سنجش شامل فاصله عملیاتی و تکرارپذیری است.

• فاصله عملیاتی نامی فاصله بحرانی است که سوئیچینگ در آن انجام می شود. مهم است که سنسوری را انتخاب کنید که در محدوده سنجش مورد نیاز عمل کند. این می تواند توسط الزامات فرآیند و گزینه نصب تعیین شود.

• تکرارپذیری فاصله ای است که حسگر به طور مکرر سوئیچ می کند. معیاری برای دقت است. بسته به کاربرد، دقت می تواند یک معیار طراحی مهم در هنگام انتخاب سنسور باشد.

سیگنال حامل

مشخصاتی که سیگنال حامل سنسور را توصیف می کند شامل منطقه کور و فرکانس فرستنده است.

• منطقه کور فاصله ای است که از سطح سنسور امتداد می یابد که در آن هیچ جسمی قابل تشخیص نیست. ناحیه کور برابر با نصف طول موج موج اولتراسونیک است.

• فرکانس فرستنده محدوده سیگنال های پخش شده و دریافتی است که بر حسب هرتز یا امواج در ثانیه اندازه گیری می شود.

عملکرد سوئیچ برق

بسته به گزینه های برق موجود، نیازهای برق ممکن است یکی از مشخصات کلیدی هنگام انتخاب سنسور باشد.

• این دستگاه می تواند توسط یک منبع تغذیه AC یا DC تغذیه شود.

تنظیمات بار پارامترهای مهمی هستند که باید در نظر گرفته شوند. سنسورهای مجاورت اولتراسونیک ممکن است بار AC یا بار DC را تغییر دهند. پیکربندی بار DC می تواند NPN یا PNP باشد.

• NPN یک خروجی ترانزیستوری است که ولتاژ مشترک یا منفی را به بار تغییر می دهد. بار متصل بین خروجی سنسور و منبع ولتاژ مثبت.

• PNP یک خروجی ترانزیستوری است که ولتاژ مثبت را به بار تغییر می دهد. بار متصل بین خروجی سنسور و منبع ولتاژ مشترک یا منفی.

پیکربندی سیم ها 2 سیم، 3 سیم NPN، 3 سیم PNP، 4 سیم NPN و 4 سیم PNP است.

مدار 2-سیم DC معمولاً شامل یک پل دیودی به صورت سری با سنسور است که امکان عملکرد به عنوان NPN یا PNP را در مدار DC فراهم می کند.

انواع سوئیچ ها می توانند به طور معمول باز (NO) یا به طور معمول بسته (NC) باشند.

نوع بدن

سنسورهای مجاورت اولتراسونیک معمولاً در یک محفظه بشکه ای یا مستطیلی قرار می گیرند.

بدنه بشکه ای شکل استوانه ای است. لوله سنسور معمولاً به گونه‌ای رزوه‌شده است که با کمک دو مهره قفلی می‌توان حسگر را در صورت لزوم نزدیک یا دورتر از هدف تنظیم کرد. 

استایل بدنه مستطیلی یا بلوکی یک سنسور مستطیلی یا بلوکی شکل یک تکه است.

اتصالات الکتریکی

اتصالات الکتریکی برای سنسورهای مجاورت اولتراسونیک می تواند کابل ثابت، کانکتور(ها) و پایانه ها باشد.

• یک کابل ثابت بخشی جدایی ناپذیر از سنسور است و اغلب شامل سرنخ های "لخت" است.

• یک سنسور با کانکتور دارای یک کانکتور یکپارچه برای اتصال به یک سیستم موجود است.

• یک سنسور با پایانه ها قابلیت پیچ یا گیره کردن را دارد.

ویژگی ها

تعدادی ویژگی وجود دارد که ممکن است هنگام انتخاب سنسورهای مجاورت اولتراسونیک در نظر گرفته شود.

وقتی حسگر مجاورتی در حال استفاده است، به سنسورهای قابل تنظیم میدانی نیاز است. معمولاً از پتانسیومترها برای کنترل محدوده تشخیص استفاده می شود. 

حسگرهای مجاورتی خودآموز را می توان به طور خودکار کالیبره کرد تا سوئیچ را در یک مکان هدف خاص راه اندازی کند. 

زمانی که حسگر در خارج از منزل یا در معرض دماهای شدید یا تحت تأثیر شرایط فرآیند مرطوب، مرطوب، گرد و غبار، کثیف یا خورنده قرار می گیرد، مواد ساختمانی و طبقه بندی محفظه باید در نظر گرفته شوند.

منبع

globalspec