سنسور القایی چیست و چه کاربردی دارد؟ راهنمای کامل برای انتخاب دقیق سنسور

مقدمه

در دنیای امروز، اتوماسیون صنعتی بدون استفاده از سنسورها تقریباً غیرممکن است. یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین انواع سنسورها، سنسور القایی یا Inductive Sensor است. این سنسور‌ها به‌طور گسترده در خطوط تولید، دستگاه‌های CNC، سیستم‌های شمارش و کنترل موقعیت قطعات فلزی به کار می‌روند. در این مقاله به صورت جامع و کامل با سنسور القایی، نحوه عملکرد آن، مزایا، انواع، کاربردها و نکات مهم در انتخاب و نصب آن آشنا می‌شویم.

سنسور القایی چیست؟

سنسور القایی یک نوع سنسور غیرتماسی است که برای تشخیص اجسام فلزی به کار می‌رود. عملکرد این سنسور بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی است و زمانی که یک جسم فلزی وارد میدان مغناطیسی تولیدشده توسط سنسور شود، تغییراتی در مدار الکتریکی آن ایجاد می‌شود و این تغییرات توسط سنسور به عنوان حضور جسم شناسایی می‌شود.

نکته مهم در مورد سنسور القایی این است که فقط به فلزات حساس است و اجسام غیرفلزی مانند چوب، پلاستیک یا شیشه را تشخیص نمی‌دهد.

نحوه عملکرد سنسورهای القایی

عملکرد سنسورهای القایی مبتنی بر تولید میدان مغناطیسی متناوب توسط سیم‌پیچ داخلی (Oscillator) است. زمانی که یک جسم فلزی وارد این میدان شود، جریان گردابی در آن ایجاد شده و باعث افت دامنه نوسانات میدان می‌شود. این افت توسط مدار سنسور تشخیص داده شده و در خروجی، سیگنال تغییر وضعیت (ON یا OFF) ارسال می‌شود.

این سنسورها معمولاً دارای خروجی‌های PNP یا NPN هستند و در مدل‌های 2 سیمه، 3 سیمه یا 4 سیمه تولید می‌شوند.

انواع سنسورهای القایی

سنسورهای القایی از نظر شکل، ابعاد، نحوه نصب و نوع خروجی تنوع زیادی دارند. مهم‌ترین دسته‌بندی آن‌ها به شرح زیر است:

1. سنسور القایی استوانه‌ای

پرکاربردترین نوع، دارای قطرهای مختلف از جمله ۸، ۱۲، ۱۸ و ۳۰ میلی‌متر، معمولاً با بدنه فلزی یا پلاستیکی و قابل نصب به‌صورت توکار یا روکار.

2. سنسور القایی مکعبی

دارای شکل مکعب مستطیل با قابلیت نصب آسان بر روی سطوح صاف، مناسب برای فضاهای محدود یا شرایط خاص نصب.

3. سنسور القایی فاصله بلند

این مدل‌ها قابلیت تشخیص در فاصله‌های بیش‌تر از حد معمول (مثلاً ۱۵ تا ۲۰ میلی‌متر) را دارند و در کاربردهای صنعتی خاص استفاده می‌شوند.

4. سنسور القایی ضد آب یا ضد جرقه

برای استفاده در محیط‌های مرطوب، روغنی یا دارای گازهای قابل اشتعال.

کاربردهای سنسور القایی

سنسورهای القایی در صنایع مختلف نقش کلیدی دارند، از جمله:

• کنترل موقعیت در ماشین‌آلات CNC
• شمارش قطعات فلزی در خط تولید
• تشخیص وجود یا عدم وجود فلز در یک موقعیت خاص
• ایجاد سیگنال توقف یا هشدار در خطوط مونتاژ
• نظارت بر چرخش یا حرکت شفت‌ها و موتورها
• کنترل درب‌های اتوماتیک و تجهیزات بسته‌بندی

مزایای سنسور القایی

استفاده از سنسورهای القایی مزایای قابل توجهی دارد که باعث شده در بسیاری از پروژه‌ها به عنوان گزینه اول انتخاب شوند:

• عدم تماس فیزیکی با جسم و در نتیجه کاهش فرسایش و استهلاک
• سرعت پاسخ بسیار بالا در تشخیص اجسام فلزی
• عمر طولانی و مقاومت در برابر گرد و غبار و رطوبت
• نصب ساده و عملکرد قابل اعتماد در محیط‌های صنعتی
• تنوع بالا در مدل‌ها و برندها از جمله هانیانگ (Honeywell)

معایب سنسورهای القایی

با وجود مزایا، این سنسورها محدودیت‌هایی هم دارند:

• فقط اجسام فلزی را تشخیص می‌دهند
• برد تشخیص محدود (معمولاً کمتر از ۲۰ میلی‌متر)
• تأثیر جنس فلز بر عملکرد سنسور
• حساسیت نسبت به تداخلات الکترومغناطیسی

نکات مهم در انتخاب سنسور القایی

در هنگام خرید و انتخاب یک سنسور القایی مناسب، به نکات زیر توجه کنید:

• برد تشخیص موردنیاز (Distance sensing range)
• جنس و نوع فلز مورد نظر (آهن، استیل، آلومینیوم و…)
• نوع خروجی (NPN یا PNP، NO یا NC)
• ابعاد و نوع بدنه (استوانه‌ای، مکعبی)
• ولتاژ کاری و جریان خروجی
• دمای محیط، مقاومت در برابر آب، روغن یا گرد و غبار

مقایسه سنسور القایی با سنسورهای دیگر

در جدول زیر، مقایسه‌ای بین سنسور القایی و سایر سنسورهای غیرتماسی رایج آمده است:

سوالات متداول درباره سنسور القایی

سنسورهای القایی فلزات غیر آهنی مثل آلومینیوم را هم تشخیص می‌دهند؟
بله، ولی برد تشخیص کمتر از فلزات آهنی است. جنس فلز تأثیر مستقیمی بر حساسیت سنسور دارد.

تفاوت خروجی NPN و PNP در سنسورهای القایی چیست؟
در مدل PNP، خروجی مثبت به بار داده می‌شود، ولی در مدل NPN خروجی منفی. بسته به نوع کنترلر باید مدل مناسب انتخاب شود.

آیا می‌توان سنسور القایی را در فضای باز استفاده کرد؟
اگر سنسور دارای درجه حفاظتی IP67 یا بالاتر باشد، می‌توان آن را در محیط‌های مرطوب یا دارای گرد و غبار نصب کرد.

چطور بفهمیم سنسور آسیب دیده؟
اگر خروجی سنسور در حضور جسم تغییر نمی‌کند یا چراغ LED آن خاموش است، ممکن است سنسور خراب شده باشد.

معرفی برندهای معتبر سنسور القایی

در بازار ایران برندهای مختلفی از سنسورهای القایی وجود دارند، اما برند هانیانگ (HANYOUNG) یکی از معتبرترین‌هاست که به‌صورت رسمی در ایران توسط رایا کنترل نمایندگی می‌شود. محصولات این برند کره‌ای دارای کیفیت بالا، دقت بسیار خوب و طول عمر بالایی هستند و مناسب انواع پروژه‌های صنعتی هستند.

نتیجه‌گیری

سنسورهای القایی یکی از اصلی‌ترین ابزارهای تشخیص موقعیت در دنیای اتوماسیون صنعتی است. اگر در حال طراحی یا نگهداری سیستم‌های صنعتی هستید، حتماً باید با این سنسورها آشنایی کامل داشته باشید. این سنسورها با مزایای متعدد، نصب آسان، عملکرد سریع و تنوع بالا، انتخابی مناسب برای تشخیص اجسام فلزی هستند.

برای خرید مطمئن و مشاوره تخصصی در زمینه انتخاب سنسورهای القایی متناسب با نیاز پروژه خود، می‌توانید به وب‌سایت رایا کنترل مراجعه کرده و از مشاوره کارشناسان ما بهره‌مند شوید.