انواع مختلف حسگرهای نزدیکی و کاربردهای آن‌ها چیست؟

معرفی

در خودکارسازی صنعتی، لازم است داشته باشیم سوئیچ نزدیکی برای عملکرد بهتر ماشین‌آلات و فرآیندها. سوییچ نزدیکی یا دستگاه حسگری است که وجود اشیاء نزدیک را بدون تماس فیزیکی تشخیص می‌دهد. این دستگاه به طور گسترده به عنوان یک ابزار برای بهبود کارایی، امنیت افراد و محصولات هنگامی که از طریق فرآیند حرکت می‌کنند، ابزار اندازه‌گیری در تعداد زیادی از کاربردهای مختلف است. این مقاله انواع مختلف سوییچ‌های نزدیکی و اصول عملکرد آن‌ها را معرفی خواهد کرد--که پس از توسعه توسط افرادی با پیش زمینه‌های مختلف و دیدگاه‌های گوناگون، در صنعت به کار گرفته شده‌اند.

انواع سوئیچ‌های نزدیکی

سوئیچ‌های نزدیکی به چهار دسته اصلی تقسیم می‌شوند، هر کدام دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود هستند:

 الف. سوئیچ‌های نزدیکی القایی

اصل طراحی سوییچ‌های نزدیکی القایی بر پایه القای الکترومغناطیس است. این سوییچ‌ها به فلز و روغن‌کش‌ها حساس هستند، بنابراین آنها با بیشترین قابلیت اعتماد در محیط‌های صنعتی سخت کار می‌کنند. گرد و غبار، خاک و رطوبت نمی‌توانند به داخل آنها نفوذ کنند، که این موضوع اتصالات القایی را انتخاب منطقی برای استفاده در خطوط تولید، ایستگاه‌های بسته‌بندی و مونتاژ می‌کند.

۱. اصل عملکرد: یک سوییچ القایی میدان الکترومغناطیسی تولید می‌کند که زمانی که شیء فلزی وارد محدوده تشخیص آن می‌شود، تغییر می‌کند. این تغییر یک رله را فعال می‌کند که تشخیص را اعلام می‌کند.

۲. مزایا و معایب: سوییچ‌های القایی قوی هستند، مقاوم در برابر عوامل محیطی و دارای عمر کاربردی بلندی هستند. اما آنها فقط فلزات فروآهنی را تشخیص می‌دهند و برای مواد غیرفلزی مناسب نیستند.

کاربردهای معمول: آنها معمولاً برای تشخیص فلز در ماشین‌های صنعتی ایمنی، شمردن اشیاء روی باند نقاله و شروع فرآیندهای خودکار استفاده می‌شوند.

B. سوییچ‌های نزدیکی خازنی

سوییچ‌های نزدیکی خازنی با آشکارسازی تغییرات خازنی که توسط حضور یک جسم ایجاد می‌شود، کار می‌کنند. آنها می‌توانند طیف وسیعی از مواد را از جمله فلزات یا مایعات (در برخی موارد حتی دست انسان) تشخیص دهند.

1. اصل عملکرد: یک سوییچ خازنی تقریباً همیشه از یک سطح خازنی در برابر جسمی که قرار است تشخیص داده شود تشکیل شده است. وقتی این جسم نزدیک است، خازنیت تغییر کرده و سوییچ فعال می‌شود.

2. مزایا و معایب: این سوییچ‌ها به بسیاری از مواد حساس هستند اما از مشکلاتی مثل رطوبت و تغییرات دما رنج می‌برند.

3. کاربردهای معمول: سوییچ‌های خازنی برای تشخیص سطح مایع، تشخیص مواد غیرفلزی و در جاهایی که بهداشت به شدت مهم است، مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان مثال در صنایع غذایی و داروسازی.

C. سوییچ‌های نزدیکی فتوئlekتریک

سیچ‌های فتوالکتریک از نور برای تشخیص اشیا استفاده می‌کنند. آنها یک پرتو نور ارسال می‌کنند که هنگامی که توسط یک جسم قطع می‌شود، سیگنالی به عقب ارسال می‌شود که به عمل ترجمه می‌شود.

۱. اصل عملکرد: سوئیچ یک پرتو نور ارسال می‌کند و یک گیرنده پرتو نور را دریافت می‌کند. اگر یک جسم پرتو را قطع کند، گیرنده از تغییر آگاه خواهد شد و سوئیچ روشن خواهد شد.

۲. مزایا و معایب: سوئیچ‌های فتوالکتریک بسیار دقیق هستند و می‌توانند انواع مختلف مواد، شامل چیزهای شفاف یا رنگی را تشخیص دهند. با این حال، آنها به نور محیطی قوی حساس هستند و نیاز به یک زمینه دید صاف دارند.

۳. کاربردهای معمول: آنها به طور گسترده در تشخیص وجود اشیا، جداسازی رنگ‌ها، بسته‌بندی و سیستم‌های مدیریت متریال خودکار استفاده می‌شوند.

د. سوئیچ‌های نزدیکی اولتراسونیک

سوئیچ‌های نزدیکی اولتراسونیک با استفاده از موج‌های صوتی برای تشخیص اشیا کار می‌کنند. آنها به ویژه در محیط‌هایی که بینایی ضعیف است یا سطح جسم منظم نیست، ارزشمند هستند.

۱. اصل عملکرد: موج فوق صوتی ارسال می‌شود و سوئیچ بازتاب آن را از یک جسم دریافت می‌کند. زمان لازم برای بازگشت بازتاب، فاصله آن جسم را تعیین می‌کند.

۲. مزایا و معایب: این سوئیچ‌ها می‌توانند اجسام را از طریق موانع یا در محیط‌هایی با دید کم تشخیص دهند. اما به اغتشاش نویز و تغییرات دما حساس هستند.

۳. کاربردهای معمول: سوئیچ‌های فوق صوتی برای اندازه‌گیری فواصل، تشخیص سطح مایع در خزانه‌ها و در رباتیک برای اجتناب از موانع استفاده می‌شوند.

E. سوئیچ‌های نزدیکی اثر هال

سويیچ‌های اثر هال دستگاه‌هایی هستند که میدان‌های مغناطیسی را تشخیص می‌دهند. می‌توانند برای تعیین وجود اشیاء مغناطیسی یا آنکه آیا چیزی فروزنده است، استفاده شوند. شاید نخواهید که یک نشانه در پارکینگ بگوید 'گاز را بررسی کنید بدون اینکه موتور خاموش کنید' جایی که مردم از تمام ماشین‌ها گریخته‌اند تا از آنچه فکر می‌کنند حادثه گاز کلر فرار کنند؛ و قطعاً نباید در فروشگاه‌های لباس استفاده شوند، جایی که صداهای محیطی کافی است.

۱. اصل عملکرد: این سوییچ شامل یک حسگر اثر هال است که ولتاژی را زمانی که میدان مغناطیسی به آن می‌گذرد تولید می‌کند. وقتی یک شیء مغناطیسی نزدیک آن می‌شود، ولتاژ تغییر می‌کند؛ این باعث می‌شود سوییچ عمل کند. وقتی سوییچ اثر هال در حال استفاده است

2. مزایا و عوارض جانبی: سوئیچ های جلوه هال هم بسیار دقیق هستند و هم نیازی به تماس فیزیکی ندارند، اما محدود به تشخیص مواد مغناطیسی هستند. این امر باعث شده است که برخی از تولیدکنندگان سوئیچ های مجاورتی غیر هال را توسعه دهند که می تواند با هر نوع هدف فلزی استفاده شود.

۳. کاربردهای معمول: در کاربردهای خودرو، برای تشخیص موقعیت استفاده می‌شوند. در سیستم‌های کانویور، برای تشخیص سرعت و در سیستم‌های ضد دزدی برای تشخیص وضعیت دروازه‌ها و پنجره‌ها استفاده می‌شوند. اصل عملکرد.

نکاتی که باید در انتخاب سوییچ نزدیکی مناسب در نظر گرفته شود

انتخاب نزدیک‌ترین شوئیچ مناسب نیازمند در نظر گرفتن نوع جسم قابل ادراک، شرایط محیطی، محدوده کشف مورد نیاز، دقت و حساسیت است. همچنین، سازگاری با سیستم‌های موجود و توانایی ادغام در سیستم کنترل - حداقل به گونه‌ای که بی‌نظمی ایجاد نکند - عمل کارآمد بایستی بررسی شود.

نگهداری و حل مشکلات

نگهداری معمولی شوئیچ‌های نزدیکی شامل تمیز کردن ناحیه ادراک، بررسی آسیب فیزیکی و اطمینان از اینکه همه چیز به درستی هماهنگ شده است. حل مشکلات معمول شامل جستجو برای اغتشاش در سیگنال؛ بررسی منابع تغذیه، یا حتی مجدد کالیبره کردن حسگر و تجهیزات مرتبط به عنوان آخرین راه‌حل است. روش‌های پیشگیری، مانند استفاده از جلاوه‌های محافظ و بررسی منظم، می‌توانند کمک کنند تا شوئیچ‌های نزدیکی عمر کاربردی بیشتری داشته باشند.

روند و تحولات آینده

آیندهٔ سوییچ‌های پروکس در پیشرفت‌های فنی قرار دارد، مانند توسعهٔ حسگرهای هوشمند که بتوانند با یکدیگر و دستگاه‌های دیگر ارتباط برقرار کنند. ادغام با اینترنت چیزها (IoT) و مبادی صنعت ۴.۰ به جمع‌آوری، تحلیل دقیق‌تر داده‌ها و خودکارسازی کمک خواهد کرد.

نتیجه گیری

در کلیات، سوییچ‌های پروکس یک مؤلفهٔ مهم در خودکارسازی صنعتی امروز هستند و گزینه‌های زیادی را برای تأمین نیازهای خاص ارائه می‌دهند. درک انواع مختلف آن‌ها و انتخاب سوییچ مناسب برای هر وظیفه برای دستیابی به بهترین نتایج و قابلیت اعتماد بالا بسیار مهم است. بیایید ببینیم این موضوع چگونه در کاربرد تغییر می‌کند. چون توانایی‌ها و سناریوهای کاربردی سوییچ‌های پروکس به طور مداوم در حال گسترش هستند، آن‌ها نقش بیشتری در جهان خودکارسازی ایفا خواهند کرد.