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IFM電感式傳感器工作原理及應用技術

電感式傳感器。它是再常見不過的傳感器了，應用及其廣泛。那么它究竟有怎樣的工作原理，包含哪些技術呢?

所有的電感式傳感器都具有類似的基本組件：

外殼 —— 多樣的形狀、尺寸和材料構成

基礎的傳感器元件 —— 因所使用的技術而有所不同

電子電路 —— 評估傳感器檢測到的物體

電氣連接 —— 提供電源和輸出信號

01 渦電流技術

在電感式傳感器中，電壓在線圈 (1) 中切換。這會在傳感器表面周圍產生一個電磁場 (2)。當金屬目標 (3) 移入磁場時，金屬表面 (4) 會形成渦電流。該電流會抑制原來的電磁場，因此目標被感應到。

優勢及應用：

可靠檢測小目標(對小于感應面的金屬進行可靠檢測)

針對鋼鐵目標物具有最大感應范圍，其他類型的金屬目標物需要系數修正

02 Kplus技術

傳統的電感式感應技術受目標物材質的影響。有些目標物更難檢測，必須通過校正系數將傳感器更靠近目標。憑借新穎的自有技術線圈結構和針對抗干擾優化的電子元件，ifm開發了Kplus系列電感式傳感器，可在相同距離內感應所有金屬——無需校正系數!

在 UR1 和 UR2 之間有兩個具有已知相對場強的評估線圈。當目標物進入磁場時，兩個線圈之間的因數發生變化從而導致傳感器動作。

優勢及應用：

針對任何目標物材質都有非常長的感應范圍

不受焊接過程中產生的電磁場的影響

性價比高，適合您不同的應用場合

檢測小目標或薄目標上性能有限(當目標物小于感應面時)

03 脈沖技術

采用脈沖感應技術時，直流電流流過傳感器線圈并在其周圍建立電磁場。線圈電流將頻繁開啟和關閉(感應電壓)，因此磁場會在可預測的基礎上建立和衰減。當存在目標時，衰減率會發生變化并且導致傳感器輸出動作。

優勢及應用：

由于發送到空間中的能量更大，因此具有比Kplus技術和渦電流技術更長的檢測范圍

該技術被用于ifm非齊平全金屬電感式傳感器

04 磁性原理

該原理使用標準感應技術，但嵌入式的磁鐵允許將大部分能量傳輸到感應面。阻尼套管可以將磁場聚集到非常精確的開關點。該技術僅適用于檢測低碳鋼目標。

優勢及應用：

允許非常厚的金屬表面承受高達500 bar的壓力

適合高壓應用如液壓系統和液壓缸

僅適用于低碳鋼目標

05 影響感應距離的因素

感應距離是金屬目標物軸向接近傳感器表面導致輸出動作的機械距離。

ifm的數據表確定了3種不同的檢測距離：

感應范圍是指在開發過程中定義的標稱范圍，并基于標準尺寸和材料的目標物

實際感應范圍考慮了室溫下產生的元件偏差，最壞情況下為標稱感應范圍的90%。

工作距離還考慮了由于濕度、高溫等原因引起的開關點漂移，最壞情況下為實際感應范圍的90%。當感應距離至關重要時應當采用工作距離。

在實際使用中，目標物很少是用于確定標稱感應范圍的標準尺寸和形狀。目標物大小的影響如下圖所示。

另外一個影響因素是目標物的形狀。下圖顯示了形狀對檢測的影響。很難提供針對形狀的校正系數，因此如果感應距離很關鍵時需進行測試。

最后，影響感應范圍的主要因素是目標物的材質。含鐵較少的材質形成的渦流較小，因此更難以被檢測。不同材質的校正系數如下圖所示。使用Kplus技術時不受校正系數的影響!

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