I sensori induttivi funzionano senza contatto. Rilevano oggetti metallici che si muovono nel campo di misura.
L’oscillatore genera, tramite un apposito circuito, un campo alternativo elettromagnetico che fuoriesce dalla superficie attiva del sensore. In ogni oggetto metallico che si avvicina frontalmente vengono indotte correnti di Foucault che prelevano energia all’oscillatore. In questo modo, sull’uscita dell’oscillatore ne risulta una variazione di livello che commuta il livello di uscita nei sensori digitali tramite un trigger di Schmitt o influenza il segnale di uscita analogico nei sensori di misurazione in base alla distanza dell’oggetto.
Comportamento di commutazione dei sensori di prossimità induttivi
Distanza di commutazione
La norma internazionale EN 60947-5-2 definisce la distanza di commutazione come indicato di seguito: la distanza di commutazione è la distanza in cui una piastra di misurazione standard, che si muove sulla superficie attiva del sensore di prossimità, provoca una variazione di segnale.
Piastra di misurazione standard
È quadrata, spessa 1 mm e realizzata in Fe 360 (ST 37). La lunghezza laterale corrisponde al diametro della superficie attiva del sensore o alla tripla distanza di commutazione nominale Sn, di cui risulta determinante il valore maggiore.
Distanza di commutazione nominale Sn
La distanza di commutazione nominale Sn è una grandezza di classificazione del tipo e considera le tolleranza di produzione o le variazioni dovute a fattori esterni quali tensione e temperatura.
Distanza di commutazione effettiva Sr
Distanza di commutazione effettiva di un singolo sensore di prossimità che viene misurata con temperatura, tensione e condizioni di montaggio ben definite. In caso di sensori di prossimità induttivi deve corrispondere a 23 ±5 °C tra il 90% e il 110% della distanza di commutazione nominale.
Distanza di commutazione utile Su
Distanza di commutazione di un singolo sensore di prossimità, misurato sull’intervallo di temperatura di esercizio e con una tensione di alimentazione tra il 90% e il 110% del valore di misurazione.
Distanza di commutazione garantita Sa
Distanza dalla superficie attiva in cui è garantita l’attivazione del sensore di prossimità a determinate condizioni. In caso di sensori di prossimità induttivi, la distanza di commutazione garantita corrisponde tra lo 0% e l’81% della distanza di commutazione nominale.
Distanza di commutazione potenziata – GammaProx
Le distanze di commutazione dei sensori GammaProx corrispondono fino a cinque volte il valore della norma CENELEC. In questo modo è possibile rilevare acciai e metalli non ferrosi in modo uniforme, sicuro ed affidabile. La distanza di commutazione potenziata consente di selezionare la distanza dagli oggetti in movimento in modo generalmente superiore, ammettendo tolleranze di montaggio maggiori, prevenendo danni meccanici e quindi incrementando l’affidabilità degli impianti.
I sensori GammaProx rispondono in modo più sensibile al materiale circostante grazie alla distanza di commutazione potenziata. Per questo motivo, non è possibile un montaggio frontale in tutti i materiali. Le condizioni di montaggio esatte e i fattori di correzione sono specificati nelle schede tecniche.
Fattore di correzione Kf
Se per l’attenuazione vengono utilizzate sostanze metalliche diverse da quelle della piastra di misurazione standard (Fe 360), occorre moltiplicare le distanze di commutazione indicate per il fattore di correzione del materiale indicato nella scheda tecnica. Tali risultati sono da considerarsi come valori di riferimento. Se la scheda tecnica non riporta fattori di correzione, è possibile utilizzare i valori standard ivi indicati. Le geometrie dell’oggetto di misurazione che si discostano dalla piastra di misurazione standard influiscono ugualmente sulla distanza di commutazione.
In caso di rilevamento di pellicole di alluminio o materiali rivestiti in metallo è possibile ottenere una distanza di commutazione come quella dell’acciaio. La distanza di commutazione nominale Sn dipende dalla composizione e dallo spessore degli strati.
Fattore 1
Nei sensori standard, la distanza di commutazione per i metalli non ferromagnetici si riduce fino al 70%. I sensori a fattore 1 contengono un microcontrollore che compensa questo influsso. In questo modo, i sensori a fattore 1 non hanno fattori di riduzione subordinati al materiale, presentano una deriva di temperatura trascurabile e si contraddistinguono, inoltre, per un’elevata velocità di commutazione. Quindi risultano particolarmente idonei per misurazioni su alluminio o metalli non ferrosi e per misure della velocità su una ruota dentata o un disco forato.
Tale distanza costante aumenta enormemente la flessibilità nella costruzione di un impianto e nell’installazione dei sensori. Tuttavia i vantaggi dei sensori Baumer non finiscono qui: nel rapporto distanza di commutazione rispetto alla velocità sono i più veloci della loro categoria e dispongono di riserve di commutazione estremamente elevate.
Isteresi di commutazione
L’isteresi rappresenta la differenza tra il punto di inserimento e disinserimento al momento dell’avvicinamento e dell’allontanamento della piastra di misurazione dall’iniziatore. L’isteresi integrata previene commutazioni errate in caso di vibrazioni meccaniche.
Frequenza di commutazione
La frequenza di commutazione rilevata secondo il metodo di misurazione EN 60947-5-2 è il numero massimo possibile di processi di commutazione al secondo.
