Induktive Sensoren

Induktive Sensoren

Definition

Induktive Näherungsschalter und Abstandssensoren sind berührungslose Sensoren zur Anwesenheitsprüfung und für Abstandsmessungen von elektrisch und magnetisch leitfähigen Objekten mit geringerer Reichweite. Die Sensoren erzeugen ein hochfrequentes Wechselfeld, das an der sog. "aktiven Fläche" austritt. Beim Annähern des Wechselfeldes an eine leitfähige Oberfläche wird das Feld bedämpft, was gemessen und ausgewertet wird. Bei Näherungsschaltern wird an einer definierten Schaltschwelle ein Schaltvorgang ausgelöst. Abstandssensoren geben ein zum Objektabstand proportionales analoges Signal aus. Abstandssensoren können zusätzlich über programmierbare Schaltschwellen verfügen und als Näherungsschalter einsetzbar sein. 
Vorteile von induktiven Sensoren sind eine hohe Wiederholgenauigkeit, sehr hohe Zuverlässigkeit und kompakte Bauart. Sie sind unempfindlich gegenüber Einflüssen wie Beleuchtung, Schall, Temperaturschwankungen oder Feuchtigkeit. Für spezielle Anwendungen wie z. B. im Schweißbereich mit starken magnetischen Feldern sind geschützte Ausführungen erforderlich. Da der Schaltabstand sowohl von der Konstruktion des Näherungsschalters als auch vom Material des Objekts abhängt, kann es anwendungsspezifisch erforderlich sein, einen Reduktions- bzw. Korrekturfaktor zu berücksichtigen.
Die Sensoren werden in verschiedenen Bauformen mit zylinder-, quader-, ring- oder schlitzförmigem Gehäuse, Einschraubgehäuse oder für Schwenkantriebe realisiert.

 

Funktionsprinzip

Induktive Sensoren basieren auf dem Prinzip eines elektromagnetischen Schwingkreises, auch als Oszillator bezeichnet, mit einer Induktivität, deren offener Kern als Messfläche ausgebildet ist. Nähert sich dieser Messfläche ein elektrisch oder magnetisch leitfähiges Objekt, verändert sich die Induktivität der Spule. Dadurch wird der Schwingkreis in Bezug auf seine Resonanzfrequenz verstimmt bzw. bedämpft. In der Folge sinkt die Höhe der Wechselspannung des Schwingkreises. 
Die Auswerteeinheit von schaltenden Näherungssensoren erkennt den Spannungsabfall und schaltet bei Erreichen der eingestellten Schaltschwelle den Sensorausgang. Da der Schaltabstand unter anderem vom Werkstoff des Objekts abhängig ist, muss anwendungsspezifisch ein Reduktions- bzw. Korrekturfaktor berücksichtigt werden. 
Bei Abstandssensoren kann die Auswerteelektronik aus den elektrischen Messgrößen des Schwingkreises ein lineares Strom- oder Spannungs-Ausgangssignal generieren, das sich proportional zum Abstand zur Messobjektoberfläche verhält. Dieser je nach Material unterschiedliche Linearitätsbereich bildet den Arbeitsbereich des Sensors.

 

Einsatzbereich

Induktive Sensoren sind berührungslose universell einsetzbare Sensoren zur Anwesenheitskontrolle und für einfache Abstandsmessungen von elektrisch und magnetisch leitfähigen Oberflächen. Sie können kostengünstige Lösungen bieten und ermöglichen eine schnelle und sichere Erfassung in geringeren Abständen z. B. in Förder- und Staustrecken.
Typische Aufgaben von Näherungsschaltern sind Zählaufgaben, die Anwesenheitskontrolle oder die Selektion unterschiedlicher Materialien. Induktive Abstandssensoren dienen z. B. zum Messen von Abständen, Dicken, Bandmitten und -breiten, zur Erkennung von Welligkeiten, zur Positionierung und Positionskontrolle.
Anwender sind der interne Betriebsmittelbau sowie der Sondermaschinen- und Anlagenbau für die Automobilzuliefer- und Automobilindustrie, die Lager- und Fördertechnik, die Verpackungstechnik, die Druck- und Papierindustrie, Chemie- und Verfahrenstechnik sowie andere Branchen.

Herstellerverzeichnis: Induktive Sensoren

 Automation24 GmbH, Essen, Deutschland
 Balluff GmbH, Neuhausen/ Filder, Deutschland
 beta SENSORIK GmbH, Kronach, Deutschland
 Contrinex AG, Givisiez, Schweiz
 Hans Turck GmbH & Co. KG, Mülheim an der Ruhr, Deutschland
 ifm electronic gmbh, Essen, Deutschland
 ipf electronic gmbh, Lüdenscheid, Deutschland
 Keyence Corporation, Osaka, Japan
 Leuze electronic GmbH & Co. KG, Owen/Teck, Deutschland
 MICRO-EPSILON MESSTECHNIK GmbH & Co. KG, Ortenburg, Deutschland
 OMRON Corporation, Tokio, Japa n
 Panasonic Electric Works Europe AG, Holzkirchen, Deutschland
 Pepperl+Fuchs GmbH, Mannheim, Deutschland
 Pulsotronic GmbH & Co. KG, Niederdorf, Deutschland
 SensoPart Industriesensorik GmbH, Wieden, Deutschland
 Siemens AG Automation and Drives, Nürnberg, Deutschland
 SICK AG, Waldkirch, Deutschland
 Sitron Sensor GmbH, Isernhagen, Deutschland
 wenglor sensoric gmbh, Tettnang, Deutschland