Yaklaşım Sensörleri

 
Giriş

Yaklaşım sensörleri, kendilerine yaklaşan metal parçaları herhangi bir fiziksel temas olmaksızın algılama özelliğine sahip sensörlerdir. Yaklaşım sensörleri, çalışma prensiplerine göre; elektromanyetik indüksiyon ile çalışan indüktif tip, mıknatıs ile çalışan manyetik tip ve sığa değişimine göre çalışan kapasitörlü tip  olmak üzere yaklaşım sensörleri 3 farklı tipe ayrılmaktadır.

Diğer sensörlere nazaran başlıca şu avantajlara sahiptirler:

·Algılama herhangi bir temas olmaksızın yapılmaktadır, bu sayede sensör kafasında veya algılanacak cisimde oluşabilecek hasarlar önlenmiş olur.

·Sinyal çıkışı da herhangi bir temas olmaksızın verilmektedir, bu sayede sensörün uzun ömürlülüğü sağlanmaktadır.

·Su veya yağ püskürtülen ağır çevre koşullarında dahi kararlı bir algılama yapmak mümkün olmaktadır.

·Çok kısa cevap verme süresine sahiptir.

·Montajda esneklik sağlayan küçük boyutlu sensör kafasına sahiptir.

Başlıca Tipleri

İndüktif Sensörlerin Çalışma Prensibi

Salınım devresindeki L sargısı sayesinde yüksek frekanslı manyetik alan oluşturulmaktadır. Manyetik alana bir cisim yaklaştığında elektromanyetik indüksiyondan dolayı cisimden bir indüksiyon akımı (girdap akımı) geçer. Cisim sensöre yaklaştıkça indüksiyon akımı artar ve artan akımla salınım devresindeki yük miktarı da artış gösterir. Sonrasında salınım, zayıflar veya durur. Sensör genişlik algılama devresi sayesinde salınımdaki bu değişikliği algılar ve bir sinyal çıkışı verir.

Salınım genişliğindeki değişimin mertebesi, algılanan metalin cinsine bağlı olarak değişmektedir. Bu nedenle algılama mesafesi, metalin cinsine bağlı olarak değişmektedir.

Metal Cinsi ve Şeklinin Mesafe Ölçümüne Etkisi

Mesafe ölçümü yaklaşım sensörleri ile yapılmak istendiğinde, cisme olan uzaklığın algılanmasında cismin şeklinin, boyutlarının ve malzemesinin etkileri dikkate alınmalıdır. Bu etkiler malzeme-algılama mesafesi ve cisim boyutu-algılama mesafesi grafiklerinden okunarak maksimum algılama mesafesi belirlenmelidir. Örnek olarak, Keyence sensör katalogunda bu grafikler aşağıdaki gibi gösterilmektedirler:

1.    Güç Ünitesi Üzerinde Olan Tip

Bu tip sensörlerde salınım, genişlik ve çıkış devreleri sensörün üzerinde bulunmaktadır. Bu sensörlerle yüksek hassasiyette uzun mesafede ölçüm yapmak  mümkündür.

2.    Güç Ünitesi Kablo Üzerinde Olan Tip

Bu  tipte salınım, genişlik ve çıkış devreleri kablo üzerinde ayrı bir ünite olarak bulunmaktadır. Bu sayede sensör kafası çok küçük boyutlara inmektedir, yerden çok büyük tasarruf sağlanmaktadır. Ayrıca sensör uzunluğu genelde kullanılan M8 sensörlerin yarı uzunluğundadır. Bu özellik sayesinde limitli alanlarda kullanılabilmekte ve  özel uygulamalar için çözüm olabilmektedir.

Kablo üzerinde algılamanın doğrulanmasını sağlayan LED bu tipte de mevcuttur.Çıkış sinyalini veren kablo, normallerde kullanılanlardan 5 kat daha fazla  esneklikli bakır alaşımından yapılmıştır. Bu tipteki alternatif frekanslı sensörler yan yana paralel olarak bağlanabilmektedirler.

3.    Güç Ünitesi Ayrık Tip (Uzun Mesafe Ölçümü)

Bu tipte güç ünitesi tamamen ayrık bir ünite olarak bulunmaktadır. Bu ayrıcalık sayesinde diğerlerine nazaran iki kat mesafede algılamak yapmak mümkündür.  Bu sensörleri uygulama alanında kurarken hassas konum ayarı yapmak gerekmemektedir, algılama mesafesini sensör yerleştirildikten sonra veya algılama işlemi sırasında ayar vidası ile kolayca belirlemek mümkündür. Küçük histerisiz değeri sayesinde art arda sürekli hareket eden cisimlerin algılanması mümkündür.

Bu sensörlerde ayrıca farklı uygulamalar için geliştirilmiş özel çözümler de bulmak mümkündür:

4.    Metal Geçişli Tip

         Bu özel bir tip olup, asıl olarak farklı boyutlardaki cisimleri algılamak için geliştirilmiştir. Beş farklı boyutta sensör kafasıyla 10 mm ile 70 mm arasında çaplarda algılama yapmak mümkündür. Sensörün çember şeklindeki penceresinden herhangi bir şekilde ve büyüklükteki bir cisim geçtiğinde yüksek frekanslı manyetik alanın enerjisinde değişikliğe neden olduğundan, cismin şekline,boyutuna ve hızına göre değişmeksizin hızlı bir şekilde cevap verebilmektedir.