Hvad er en induktiv sensor?

En induktiv sensor, ofte kaldet en induktiv nærhedskontakt, er en berøringsfri kontakt, der registrerer metalgenstande ved hjælp af elektromagnetisk induktion. Den rører ikke emnet og bliver derfor ikke slidt mekanisk. Sensoren er udbredt i styretavler, fordelingstavler og automatiserede maskiner, hvor der er krav om høj oppetid, lang levetid og modstandsdygtighed over for støv og olie.

Funktion og virkemåde

Inde i sensoren sidder en spole viklet om en ferritkerne. En indbygget oscillator sender en højfrekvent vekselstrøm (typisk 100–400 kHz) gennem spolen, og det giver et elektromagnetisk felt foran sensorfladen. Når et ledende objekt, oftest ferromagnetisk, kommer ind i feltet, opstår der hvirvelstrømme i metallet. De tager en del af energien i feltet, så oscillationens amplitude falder. Et demodulatorkredsløb holder øje med spændingsfaldet, og et triggertrin med indbygget hysterese laver ændringen om til et binært signal. Udgangstrinnet, NPN, PNP eller et totråds AC/DC-design, skifter normalt mellem 0 V og 24 V DC og kan kobles direkte på en PLC-indgang, en relæspole eller et sikkerhedsmodul.

Intern opbygning

• Spole og ferritkerne: Danner det magnetiske felt.
• Oscillator: Driver spolen ved en fast frekvens.
• Demodulator og trigger: Afgør, hvornår signalet krydser tænd/sluk-grænsen, og har typisk 5–15 % hysterese, så udgangen ikke flimrer.
• Udgangstrin: Transistorudgang (NPN/PNP) eller NAMUR-strømudgang, som NO eller NC.
• Hus: Rustfrit stål, forniklet messing eller polymer; runde M8–M30 eller rektangulære varianter.
• Tilslutning: Støbt kabel, M12-stik eller fjederklemmer til hurtig montage i tavler.

Vigtige specifikationer

1. Nominel koblingsafstand Sn: 1–40 mm afhængigt af husstørrelsen.
2. Hysterese: Typisk 1–15 % af Sn, så sensoren skifter stabilt, også ved vibration.
3. Indbygningstype: Skærmet (flush) kan bygges plant ind i metal; uskærmet (non-flush) kræver fri plads omkring fronten.
4. Forsyningsspænding: 10–30 V DC er standard. Særlige modeller tager 90–250 V AC til eftermontage i ældre installationer.
5. Koblingsfrekvens: Op til flere kHz, nok til at tælle tænder på et gearhjul eller måle hastighed.
6. Kapslingsklasse: IP67 eller højere til vaskezoner. Indbygget beskyttelse mod kortslutning og forkert polaritet er almindelig.

Typiske anvendelser

• Slutpositionsfeedback på pneumatiske cylindre og lineærslæder.
• Kontrol af, om et metalemne er på plads i samleanlæg og pakkelinjer.
• Omdrejningstælling på tandhjul på motor- eller pumpeaksler.
• End-of-travel-signal i presser med mange cyklusser, hvor mekaniske kontakter hurtigt ville blive slidt ned.
• Sikkerhedsafbrydere i aggressive miljøer med støv, kølevæske eller svejsestænk.

Fordele for tavle- og maskinbyggere

• Der er ingen bevægelige dele og ingen kontaktforbrænding, så sensoren er vedligeholdelsesfri.
• Den tåler støv, olie, fugt og stød.
• Den reagerer på mikrosekunder, og det giver præcis proceskontrol.
• Slanke M8- og M12-huse fylder meget lidt i tætpakkede maskiner.
• Sensorerne overholder IEC 60947-5-2, så sensorer fra forskellige fabrikater kan skiftes ud én til én.

Begrænsninger

• Kun metal: Plast, træ og papir påvirker ikke feltet.
• Rækkevidden afhænger af materialet: Ferromagnetisk stål giver fuld Sn; aluminium, kobber og messing sænker typisk afstanden til 60 % af den nominelle.
• Temperaturdrift: Ekstreme temperaturer kan flytte koblingspunktet. Nogle sensorer har temperaturkompensation.
• Magnetisk krydstale: To sensorer tæt på hinanden kan påvirke hinanden, så hold producentens anbefalede minimumsafstand.

Montage- og ledningsråd

Placér sensoren vinkelret på emnets bevægelsesretning, så koblingsafstanden bliver den samme hver gang. Hold sensorkablerne væk fra stærkstrømsledere, og brug eventuelt skærmede kabler mod elektromagnetisk støj. Spænd med det moment, producenten angiver, så du ikke overbelaster gevindet i et M12-hus. Vælg den rigtige logik i PLC-programmet, sourcing (PNP) eller sinking (NPN), og læg evt. et kort inputfilter ind mod fejltrig ved vibration.