Induktive Sensoren
Induktive Näherungsschalter sind berührungslos und kontaktlos und somit verschleißfrei arbeitende Grenztaster. Die Betätigung erfolgt durch metallische Objekte, die in die Nähe der aktiven Fläche der Sensoren gebracht werden.
Ein induktiver Näherungsschalter besteht aus einem Hochfrequenzoszillator, einer Kippstufe und einem nachgeschalteten Verstärker. Der Oszillator erzeugt über dem aktiven Teil des Sensors ein hochfrequentes Wechselfeld. Wird in dieses Feld ein elektrisch leitendes Material (z.B. Stahl, Kupfer, Aluminium, Graphit) gebracht, so bilden sich in diesem Material Wirbelströme aus, die dem Oszillator Energie entziehen. Die Oszillator-Spannung sinkt und die nachgeschaltete Kippstufe führt einen Wechsel des Ausgangsschaltzustandes herbei.
Eine detaillierte Funktionsbeschreibung und ein Glossar finden Sie hier.
Weitere Ausführungen finden Sie im Produktfinder
Produktkatalog
Dietz Näherungsschalter sind in einer Vielzahl verschiedener Bauformen und Materialien verfügbar, mit Schaltabständen bis zu 250 mm, als 2-, 3- oder 4-Leiter, in Gleichstrom- und Wechselstromausführungen, mit Schalt- oder Analogausgängen. Sie gelangen in den verschiedensten Industriebranchen bei Standardanwendungen als auch in speziellen Applikationen, welche höchste Ansprüche an Robustheit und Funktionssicherheit stellen, zum Einsatz. Auch dort, wo mit konventionellen Schaltern sonst kaum eine Lösung zu finden ist.
Induktive Hoch- und Tieftemperatursensoren
Herkömmliche induktive Sensoren sind bauartbedingt bis zu Umgebungstemperaturen von lediglich -25 °C bis +70 °C ausgelegt. Bereits beim Betrieb in den Grenzbereichen leidet die Lebensdauer, bei Überschreiten der Grenztemperatur ist zudem eine einwandfreie Funktion nicht mehr gewährleistet. Hier beginnt der Einsatzbereich der Hochtemperatursensoren und Tieftemperatursensoren von Dietz.
Die Verwendung spezieller Komponenten und Werkstoffe ermöglicht je nach Baureihe dauerhafte Umgebungstemperaturen von bis zu +180 °C bei Geräten mit integrierter Auswertung und bis zu +300 °C bei Geräten mit separatem Kabelverstärker. Durch den weitgehend modularen Aufbau dieser Geräte können z.B. Baulänge, Kabellänge oder Kabelmaterial bei Bedarf variiert werden. Bauformen von M5 bis zu M80 in Verbindung mit Schaltabständen bis zu 50 mm bieten ein breites Anwendungsspektrum. Typische Einsatzbereiche finden sich in der Hütten- und Glasindustrie, in Stahl- und Walzwerken oder an Autoklaven.
Die Tieftemperatursensoren sind je nach Ausführung für den Einsatz bei bis zu -100 °C geeignet und eignen sich somit insbesondere für die Verwendung in Kühlhäusern und für spezielle Anwendungen in der Lebensmittelindustrie.
Produktspektrum
- Zylindrisch ab Ø 3 mm
- Quaderbauformen ab 5x5 mm
- Kurz- u. Miniaturbauformen
- Schalt- u. Analogausgänge
- DC, AC und Allspannung
- 2-, 3- und 4-Leiter
- Ganzmetallversionen
Besonderheiten
- Druckfeste Näherungsschalter bis 1000 bar
- Hochtemperaturschalter bis zu +400 °C
- Tieftemperaturschalter bis -60 °C
- Versionen bis zu 4-fachen Normschaltabständen
- Schweiss- u. Magnetfeldfeste Näherungsschalter
- Induktive Ringsensoren
Standard M18 nicht bündig
Ganzmetall M30 bündig
Druckfest M12 bis 1000 bar
Weitere Informationen Induktive Sensoren
Der Einsatz von Sensoren als Informationsgeber ist eine zentrale Voraussetzung für den reibungslosen Ablauf automatisierter Produktionsprozesse. Indem sie präzise Angaben zu Füllständen, Bauteilpositionen und Maschinenendlagen weitergeben, bilden sie die Grundlage für die Anlagensteuerung und erlauben eine permanente Kontrolle. Bei Dietz Sensortechnik finden Sie eine große Auswahl hochwertiger induktiver Sensoren, die speziell für die hohen Belastungen im industriellen Bereich entwickelt wurden.
So funktionieren induktive Sensoren
Bei induktiven Sensoren handelt es sich um Positionssensoren, mit denen sich Metallteile und Maschinenkomponenten aus Metall auf dem Weg der elektromagnetischen Induktion exakt erfassen lassen.
Zu ihren wichtigsten Bestandteilen gehören je ein Oszillator und ein LC-Schwingkreis. Über den Schwingkreis erzeugt der Oszillator ein hochfrequentes elektromagnetisches Wechselfeld, das aus der aktiven Sensorfläche austritt und in jedem sich nähernden elektrisch leitfähigen Objekt Wirbelströme erzeugt. Diese wiederum führen zu einer Bedämpfung des Schwingkreises und zu einer Pegeländerung am Oszillatorausgang. Handelt es sich um einen schaltenden Sensor, aktiviert dieser bei Überschreitung eines definierten Schwellenwertes mittels Schmitt-Trigger die Ausgangsstufe. Messende Sensoren beeinflussen das analoge Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Objektdistanz.
Vorteile von induktiven Sensoren
Induktive Sensoren zeichnen sich durch spezifische Vorteile aus, die ihre Eignung für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungsbereiche unterstreichen.
- Abzutastende Gegenstände werden in ihrer Bewegung nicht behindert
- Kurze Ansprech- und Schaltzeiten
- Keine Einschränkung der Lebensdauer durch Anzahl der Schaltspiele
- Kein Ausfall durch verschmutzte oder korrodierte Kontakte
- Keine Berechnung der Anfahrkurve erforderlich
- Nur eine Bauform für unterschiedliche Bewegungen
- Sehr kleine Bauformen realisierbar
Der richtige induktive Sensor für jeden Einsatzbereich
Als Experte für Induktionssensoren betreut Dietz Sensortechnik Marktführer aus verschiedensten Branchen. Dank des dabei aufgebauten Know-hows sind wir in der Lage, bei der Bearbeitung Ihrer Bestellungen jederzeit ein optimales Ergebnis sicherzustellen.
Ein zentraler Einsatzbereich unserer Induktionssensoren ist die CNC-Technik. Hier werden induktive Näherungsschalter unter anderem als Endschalter eingesetzt, die bereits bei Annäherung auf elektrisch leitfähige Materialien reagieren. So ist ein berührungsloses und verschleißfreies Erfassen von Endlagen bewegter Maschinenteile möglich.
Daneben gibt es noch zahlreiche weitere Bereiche, in denen Induktionssensoren einen wichtigen Beitrag leisten:
- Fahrzeugerkennung auf Straßen
- Metalldetektoren
- Ampelschaltungen
- Endlagenerfassung hydraulischer Zylinder
Worauf ist bei der Auswahl von Induktionssensoren zu achten?
Bei der Auswahl induktiver Sensoren sind verschiedene Faktoren zu berücksichtigen. Besondere Aufmerksamkeit verdienen dabei die folgenden.
Schaltabstand:
Welcher Sensor für das jeweilige Einsatzgebiet infrage kommt, ist in hohem Maße vom Schaltabstand abhängig. Er ist definiert als Abstand zwischen Sensorfläche und zu überwachendem Gegenstand. Einen wesentlichen Einfluss auf den Schaltabstand haben der Spulendurchmesser sowie das Material und die Größe des Gegenstandes. Als Grundregel lässt sich hierbei festhalten: je größer die Fläche, desto größer der Schaltabstand. Abhängig von Form und Größe des Sensors liegt er zwischen 0,5 und 50 mm.
Temperatur- und Druckbeständigkeit:
Je nach Materialkombination können Induktionssensoren auch komplexen Beanspruchungen widerstehen und dabei präzise Ergebnisse liefern. Kombinationen aus Edelstahl und PTFE beispielsweise ermöglichen die Nutzung unter extremen Temperaturbedingungen wie in Klimaschränken, bei Außeneinsätzen und in Papiermaschinen. Ebenso weisen sie eine ausgeprägte Chemikalienbeständigkeit auf.
Wichtig ist in diesem Zusammenhang auch die Schutzart, die die Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit und Festkörper angibt. Weist ein Induktionssensor beispielsweise Schutzart IP68/69 auf, kann er mit Hochdruckgeräten gereinigt und dauerhaft unter Druckverhältnissen von 16 bar eingesetzt werden.
Rufen Sie uns gerne an
Wenn Sie auf der Suche nach hochwertigen Induktionssensoren für eine Vielzahl von Einsatzgebieten sind, ist Dietz Sensortechnik der richtige Ansprechpartner für Sie. Mit mehr als 20 Jahren Erfahrung im Bereich der Sensorfertigung bieten wir Ihnen genau die Lösungen an, die Sie für Ihr Projekt benötigen. Lassen Sie sich jetzt von uns beraten.
FAQ
Was sind induktive Sensoren?
Die induktiven Sensoren gehören zu den Näherungssensoren, die auch als Näherungsschalter bezeichnet werden. Näherungssensoren sind aktive Bauelemente, die berührungslos auf die Annäherung von bestimmten Materialien oder Objekten reagieren. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit kommen sie als Unterart der Abstandssensoren in den verschiedensten Branchen zum Einsatz. Grundsätzlich arbeiten induktive Sensoren mit einer Induktivität, also einer offenen Spule. Die Spule sendet ein magnetisches Feld aus. Die Betätigung erfolgt, wenn metallische Objekte in die Nähe der aktiven Fläche der Sensoren gebracht werden.
Wo werden Näherungssensoren eingesetzt?
In der industriellen Produktion bestimmen induktive Sensoren die Position von Maschinen, Teilen oder Wellen. Näherungsschalter werden daher im Rahmen der Qualitätssicherung ebenso eingesetzt wie zur Materialprüfung.
Was ist ein Schmitt-Trigger?
Tritt ein elektrisch leitendes Material in das hochfrequente Wechselfeld ein, dann entstehen Wirbelströme in diesem Material. Die Oszillator-Spannung sinkt dann und der nachgeschaltete Schmitt-Trigger führt einen Wechsel des Ausgangsschaltzustandes herbei.
Der Schmitt-Trigger ist eine nach seinem Erfinder Otto Schmitt benannte Komparator-Schaltung, die zur Erzeugung binärer Signale verwendet wird. Ein- und Ausschaltwellen fallen hier nicht zusammen. Sie sind um eine bestimmte Spannung gegeneinandergesetzt: die Schalthysterese. Bei einer bestimmten Eingangsspannung springt die Schaltung aus dem Ruhe- in den Arbeitszustand. Zwei Transistoren teilen sich einen Emitter-Widerstand. Ein Transistor leitet und hält dadurch den zweiten gesperrt. Erst in dem Moment, in dem eine festgelegte Eingangsspannung überschritten wird, kann der gesperrte Transistor leitend werden. Der schnelle Spannungsanstieg sorgt gleichzeitig dafür, dass nun der zuvor noch leitende Transistor gesperrt ist. Die Schalthysterese kann je nach Bauart wenige Millivolt betragen oder sogar über den Wert der Versorgungsspannung hinausgehen.
Welche Anschlüsse gibt es?
Generell gibt es bei den induktiven Sensoren zwei Anschlussformen. Bei der ersten Form werden die Schalter mittels eines Kabels mit einem offenen Ende angeschlossen. Bei der zweiten Variante kommt eine Steckverbindung zum Einsatz. Letztere bietet einen Vorteil: Die Schalter können ganz einfach ersetzt werden. Außerdem gestaltet sich die Erstmontage bedeutend einfacher. Kabelanschlüsse sind auf der anderen Seite weniger anfällig für Fehlerquellen wie zum Beispiel eine undichte Steckverbindung.
Welche Ausgänge werden verwendet?
Generell kommen NPN- oder PNP-Ausgänge zum Einsatz. Im europäischen Raum sind PNP-Sensoren der Standard, in Asien hingegen NPN. Der Unterschied zwischen beiden Schaltungen ist simpel: bei PNP ist „Plus“ der Schaltdraht, bei NPN hingegen „Null“.
Welche Einbauarten gibt es?
Bezüglich der Einbauarten unterscheidet man zwischen zwei Sorten: den bündig sowie den nicht bündig einbaubaren Schaltern. Bündig einbaubar bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das fertig montierte Gerät glatt abschließt mit der umliegenden Oberfläche. Im Gegensatz dazu liegt bei einer nicht bündigen Ausführung seitlich von der aktiven Fläche ein freier Raum. Dieser Freiraum wird durch die Richtlinie EN 60947-5-2 spezifiziert. Es gibt auch die "quasi bündigen" Schalter. Letztere benötigen auch einen Freiraum an den Seiten. Aber dieser bewegt sich lediglich im Millimeter-Bereich.
Was sind Freizonen?
Als sogenannte Freizonen werden jene Bereiche um den Sensor herum bezeichnet, die im laufenden Betrieb von metallischen Werkstoffen freigehalten werden müssen. Nur dann kann das Gerät funktionieren. Bei induktiven Sensoren ist es notwendig, insgesamt einen Abstand einzuhalten, der das Dreifache des Nennschaltabstandes nicht unterschreitet. Bei der Montage von nicht bündig einzubauenden Sensoren muss außerdem beachtet werden, dass in einem Abstand, der dem Durchmesser der Detektionsfläche entspricht, kein störendes Material vorhanden sein darf.