1. เซ็นเซอร์ความใกล้ชิดอุปนัย:
พรอกซิมิตี้เซนเซอร์แบบเหนี่ยวนำทำงานบนหลักการของการใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้า จึงสามารถตรวจจับได้เฉพาะเป้าหมายที่เป็นโลหะเท่านั้น เมื่อชิ้นงานโลหะเข้าสู่สนามแม่เหล็กไฟฟ้า คุณสมบัติเชิงเหนี่ยวนำของโลหะจะเปลี่ยนลักษณะของสนามแม่เหล็ก โดยแจ้งเตือนพรอกซิมิตี้เซนเซอร์ว่ามีชิ้นงานโลหะอยู่ สามารถตรวจจับเป้าหมายได้ในระยะห่างที่มากขึ้นหรือสั้นลง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการรับรู้ของโลหะ
พรอกซิมิตี้เซนเซอร์แบบเหนี่ยวนำประกอบด้วยสี่ส่วนหลัก: แกนคอยล์เฟอร์ไรต์ ออสซิลเลเตอร์ ทริกเกอร์ Schmitt และเครื่องขยายสัญญาณเอาท์พุต
ออสซิลเลเตอร์นี้สร้างสนามแม่เหล็กที่มีการสั่นอย่างสมมาตรที่ปล่อยออกมาจากชุดคอยล์ที่แกนเฟอร์ไรต์และพื้นผิวการตรวจจับ เมื่อเป้าหมายที่เป็นเหล็กเข้าไปในสนามแม่เหล็ก กระแสไฟฟ้าอิสระขนาดเล็กจะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของโลหะ เรียกว่ากระแสไหลวน สิ่งนี้จะเปลี่ยนความต้านทานสนามแม่เหล็ก (ความถี่ธรรมชาติ) ของวงจรแม่เหล็ก ส่งผลให้แอมพลิจูดของการสั่นลดลง เมื่อโลหะเข้าสู่สนามเหนี่ยวนำมากขึ้น แอมพลิจูดของการสั่นจะลดลงและพังทลายลงในที่สุด (นี่คือ "ออสซิลเลเตอร์ปราบปรามกระแสน้ำวน" หรือหลักการ Ecko) ทริกเกอร์ Schmitt ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงแอมพลิจูดเหล่านี้และปรับเอาต์พุตเซ็นเซอร์ เมื่อเป้าหมายออกจากระยะของเซ็นเซอร์ในที่สุด วงจรจะเริ่มแกว่งอีกครั้ง และทริกเกอร์ Schmidt จะส่งคืนเซ็นเซอร์ไปยังเอาต์พุตก่อนหน้า
เนื่องจากข้อจำกัดของสนามแม่เหล็ก ระยะการตรวจจับของเซ็นเซอร์อินดักทีฟจึงค่อนข้างแคบ โดยเฉลี่ยอยู่ระหว่างไม่กี่มิลลิเมตรถึง 60 มิลลิเมตร อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อมของเซ็นเซอร์อินดัคทีฟและความอเนกประสงค์ของการตรวจจับโลหะนั้นชดเชยข้อบกพร่องในช่วง พรอกซิมิตี้เซนเซอร์แบบอินดักทีฟมีอายุการใช้งานยาวนานเนื่องจากชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวไม่มีการสึกหรอ อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าบางครั้งสิ่งปนเปื้อนที่เป็นโลหะ เช่น ไฟล์ในการใช้งานตัด อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของเซ็นเซอร์ในบางครั้ง ด้วยเหตุนี้ ตัวเรือนของเซ็นเซอร์อินดักทีฟจึงมักทำจากทองเหลืองชุบนิกเกิล- สแตนเลส หรือพลาสติก PBT
2. เซนเซอร์จับความใกล้เคียงแบบคาปาซิทีฟ:
พร็อกซิมิตีเซนเซอร์แบบคาปาซิทีฟสามารถตรวจจับเป้าหมายที่เป็นโลหะและไม่ใช่-โลหะในรูปแบบผง เมล็ดเล็ก ของเหลว และของแข็ง เมื่อรวมกับความสามารถในการรับรู้-วัสดุที่ไม่ใช่เหล็ก ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสังเกต การตรวจสอบแก้ว การตรวจจับระดับถัง และการระบุระดับผงฮอปเปอร์
ในเซนเซอร์แบบคาปาซิทีฟ แผ่นนำไฟฟ้าสองแผ่น (ที่มีศักย์ไฟฟ้าต่างกัน) จะอยู่ในหัวเซนเซอร์และอยู่ในตำแหน่งให้ทำงานเหมือนกับตัวเก็บประจุวงจรเปิด- อากาศทำหน้าที่เป็นฉนวน: เมื่ออยู่เฉยๆ ความจุระหว่างแผ่นทั้งสองจะมีน้อย เช่นเดียวกับเซ็นเซอร์อินดักทีฟ บอร์ดเหล่านี้เชื่อมต่อกับออสซิลเลเตอร์ ทริกเกอร์ Schmitt และเครื่องขยายสัญญาณเอาท์พุต เมื่อเป้าหมายเข้าสู่พื้นที่การตรวจจับ ความจุของเพลตทั้งสองจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้แอมพลิจูดของออสซิลเลเตอร์เปลี่ยนแปลง สถานะทริกเกอร์ Schmitt เปลี่ยนไป และสร้างสัญญาณเอาท์พุต
เป็นที่น่าสังเกตว่าสิ่งสำคัญคือต้องทราบความแตกต่างระหว่างเซ็นเซอร์อุปนัยและเซ็นเซอร์แบบคาปาซิทีฟ: เซ็นเซอร์อุปนัยจะแกว่งไปที่เป้าหมาย และเซ็นเซอร์แบบคาปาซิทีฟจะแกว่งไปที่เป้าหมาย เนื่องจากการเหนี่ยวนำแบบ capacitive เกี่ยวข้องกับแผ่นชาร์จ จึงช้ากว่าการเหนี่ยวนำแบบเหนี่ยวนำ โดยมีช่วงอุปนัย 10 ~ 50Hz และช่วงอุปนัย 3 ~ 60 มม. เนื่องจากเซ็นเซอร์แบบคาปาซิทีฟสามารถตรวจจับวัสดุได้เกือบทุกประเภท จึงต้องเก็บเซ็นเซอร์ให้ห่างจากวัสดุที่ไม่ใช่-เป้าหมายเพื่อหลีกเลี่ยงการกระตุ้นที่ผิดพลาด ดังนั้น หากชิ้นงานมีวัสดุที่เป็นเหล็ก เซ็นเซอร์อินดักทีฟจึงเป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้มากกว่า
3. เซ็นเซอร์ความใกล้ชิดโฟโตอิเล็กทริค:
พรอกซิมิตี้เซนเซอร์โฟโตอิเล็กทริคใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจจับชิ้นงานที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กเพียง 1 มม. หรือใหญ่ถึง 60 มม. ในระยะห่าง โฟโตเซนเซอร์ทั้งหมดประกอบด้วยส่วนประกอบพื้นฐานหลายประการ: เซนเซอร์แต่ละตัวมีตัวปล่อย แหล่งกำเนิดแสง (ไดโอดเปล่งแสง- ไดโอดเลเซอร์) โฟโตไดโอดหรือตัวรับโฟโต้ทรานซิสเตอร์สำหรับตรวจจับแสงที่ปล่อยออกมา และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสริมเพื่อขยายสัญญาณที่ได้รับ
พรอกซิมิตี้เซนเซอร์โฟโตอิเล็กทริกมีสามประเภทหลัก: แบบสะท้อนแสง แบบสะท้อน และแบบกระจาย
เมื่อแสงที่ปล่อยออกมาจากเซนเซอร์ถูกสะท้อนกลับโดยตัวรับโฟโตอิเล็กทริค พรอกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดสะท้อนแสงจะตรวจจับเป้าหมาย เมื่อเป้าหมายตัดการเชื่อมต่อลำแสงระหว่างเซนเซอร์ตัวส่งและตัวรับ เซนเซอร์ฝั่งตรงข้ามจะตรวจจับเป้าหมาย
โฟโตอิเล็กทริคเซนเซอร์ที่เชื่อถือได้คือเซนเซอร์ประเภทตรงข้าม ตัวส่งและตัวรับจะถูกแยกออกจากกันโดยกล่องหุ้มแยกต่างหากเพื่อให้ลำแสงคงที่ ลำแสงจะถูกตรวจจับเมื่อมีการขัดขวางโดยวัตถุที่ผ่านลำแสงทั้งสอง อุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ของทรานส์แม้จะมีความน่าเชื่อถือสูง แต่ก็เป็นอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่พึงประสงค์ เนื่องจากมีราคาแพงและลำบากในการติดตั้งเครื่องส่งและเครื่องรับในตำแหน่งตรงกันข้ามกันซึ่งอาจอยู่ไกลมาก
คุณลักษณะเฉพาะของเซนเซอร์โฟโตอิเล็กทริคแบบแผ่กระจายคือการรับรู้ที่มีประสิทธิภาพของการมีอยู่ของมลพิษทางอากาศที่รุนแรง หากสิ่งปนเปื้อนสะสมโดยตรงบนเครื่องส่งหรือเครื่องรับ ก็มีโอกาสสูงที่จะเกิดการผิดพลาด อย่างไรก็ตาม ขณะนี้ผู้ผลิตบางรายได้รวมเอาต์พุตแจ้งเตือนเข้ากับวงจรของเซ็นเซอร์เพื่อตรวจสอบปริมาณแสงที่ปล่อยไปยังเครื่องรับ เมื่อแสงที่ตรวจพบลดลงถึงความสว่างที่ระบุโดยไม่มีวัตถุ เซ็นเซอร์จะเตือนผ่าน- LED ในตัวหรือสายเอาท์พุต
ตัวส่งและตัวรับของพรอกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดสะท้อนแสงไม่มีตัวเรือนแยกกัน แต่อยู่ภายในตัวเรือนเดียวกันและหันหน้าไปในทิศทางเดียวกัน ตัวส่งสัญญาณจะสร้างลำแสงเลเซอร์ อินฟราเรด หรือแสงที่มองเห็นได้ และฉายแสงดังกล่าวลงบนตัวสะท้อนแสงที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ซึ่งจะเบนลำแสงกลับไปยังตัวรับ ตรวจพบเส้นทางแสงเมื่อได้รับความเสียหายหรือถูกรบกวน
ข้อดีของพรอกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดสะท้อนแสงคือ ง่ายต่อการจัดเตรียม จำเป็นต้องติดตั้งเพียงด้านเดียวเท่านั้น ซึ่งจะช่วยประหยัดค่าอะไหล่และเวลาได้อย่างมาก
เช่นเดียวกับเซนเซอร์ชนิดสะท้อนแสง ตัวส่งและตัวรับของเซนเซอร์สะท้อนแสงจะอยู่ในตัวเครื่องเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ชิ้นงานตรวจจับทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนแสง ดังนั้นจึงตรวจจับแสงที่สะท้อนจากระยะไกลได้ เครื่องส่งจะปล่อยลำแสง (โดยทั่วไปจะเป็นอินฟราเรดแบบพัลส์ มองเห็นได้ หรือเลเซอร์) ซึ่งกระจายไปในทุกทิศทางเพื่อเติมเต็มพื้นที่การตรวจจับ จากนั้นเป้าหมายจะเข้าสู่พื้นที่และเบนบางส่วนของลำแสงกลับไปยังตัวรับ เมื่อมีแสงสว่างเพียงพอบนตัวรับ การตรวจจับจะเกิดขึ้นและเอาต์พุตจะถูกเปิดหรือปิด (ขึ้นอยู่กับว่าเซ็นเซอร์เปิดหรือปิดอยู่)
ตัวอย่างทั่วไปของเซ็นเซอร์กระจายแสงคือก๊อกน้ำเซ็นเซอร์บนอ่างล้างหน้าสาธารณะ มือที่วางอยู่ใต้หัวฉีดทำหน้าที่เป็นตัวสะท้อนแสง กระตุ้นให้วาล์วน้ำเปิด โปรดทราบว่าเนื่องจากชิ้นงาน (มือ) เป็นตัวสะท้อนแสง โฟโตอิเล็กทริคเซนเซอร์แบบกระจายจึงมักได้รับผลกระทบจากคุณสมบัติของวัสดุและพื้นผิวของชิ้นงาน ช่วงการตรวจจับของชิ้นงานที่ไม่สะท้อนแสง- เช่น กระดาษสีดำด้าน จะลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับชิ้นงานที่มีสีขาวสว่าง
4. เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก:
พรอกซิมิตี้เซนเซอร์แบบอัลตราโซนิกใช้ในกระบวนการผลิตแบบอัตโนมัติจำนวนมาก พวกเขาใช้คลื่นเสียงในการตรวจจับวัตถุ ดังนั้นสีและความโปร่งใสจึงไม่ส่งผลกระทบต่อวัตถุเหล่านั้น ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงการตรวจจับแก้วใสและพลาสติกจากระยะไกล การวัดระยะทาง การควบคุมระดับของเหลวและอนุภาคอย่างต่อเนื่อง และกระดาษ แผ่นโลหะ และเศษไม้-
ประเภททั่วไปจะเหมือนกับการเหนี่ยวนำด้วยตาแมว: แบบกลับด้าน แบบสะท้อน และแบบกระจาย
พรอกซิมิตี้เซนเซอร์แบบกระจายอัลตราโซนิกใช้เซนเซอร์เสียงที่ส่งชุดพัลส์เสียง แล้วฟังเสียงที่สะท้อนกลับมาจากเป้าหมายที่สะท้อน เมื่อรับสัญญาณที่สะท้อนแล้ว เซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณเอาท์พุตไปยังอุปกรณ์ควบคุม ระยะการตรวจจับขยายได้ถึง 2.5 เมตร
เซ็นเซอร์สะท้อนกลับแบบอัลตราโซนิกสามารถตรวจจับวัตถุภายในระยะการตรวจจับที่กำหนดโดยการวัดเวลาของการแพร่กระจาย เซ็นเซอร์ปล่อยชุดของพัลส์เสียงที่สะท้อนกลับจากตัวสะท้อนแสงที่อยู่ตรงข้ามกับที่คงที่ (พื้นผิวแข็งเรียบ เครื่องจักร แผ่น) คลื่นเสียงจะต้องถูกส่งกลับไปยังเซ็นเซอร์ตามช่วงเวลาที่ผู้ใช้-ปรับ ถ้าไม่เช่นนั้น จะถือว่าวัตถุกำลังปิดกั้นเส้นทางการตรวจจับ และเซ็นเซอร์จะปล่อยสัญญาณเอาท์พุตที่สอดคล้องกัน เนื่องจากเซ็นเซอร์ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของเวลาในการแพร่กระจายแทนที่จะส่งสัญญาณกลับ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตรวจจับเสียง-ที่ดูดซับและเบี่ยงเบนวัสดุ เช่น ผ้าฝ้าย โฟม ผ้า และยางโฟม
คล้ายกับตาแมวของฝ่ายตรงข้าม
