СЕРВИС ПО ВЫБОРУ ДАТЧИКОВ

Вопросы применения индуктивных датчиков приближения. Обзор ФИЛКУССТ. Часть 1. Issues of application of inductive proximity sensors. FILCUSST review. Part 1.

26.06.2022

С. Н. Рыжов

Предметом основной части статьи являются индуктивные датчики приближения, которые воспринимают перемещения внешних объектов, обычно металлических, причём объекты измерения не являются частью датчика.
Настоящая статья не касается индуктивных датчиков трансформаторного типа, в которых одна обмотка трансформатора двигается относительно другой обмотки или когда сердечник трансформатора перемещается относительно обмоток трансформатора.

Первая публикация статьи : Справочник инженера. – Москва, Научтехлитиздат, 2016. - № 4. с.36-62.
Статья несколько переработана автором в ноябре 2021 г.
Связь с автором : vybor-sensor@yandex.ru

"ФИЛКУССТ" - аббревиатура от слов:
Факты, История, Лица, Конкурирующие Устройства, Современное Состояние, Технологии.
Физика, Индукция, Лидеры, Календарь Уникальных Событий, Ссылки, Тенденции.

 

Часть 1. О названии и определении индуктивного датчика. Принцип действия.

В современной русскоязычной технической литературе применяются следующие названия:
-датчик индуктивный, 
-сенсор индукционный,
-датчик приближения,
-датчик присутствия,
-датчик бесконтактный,
-переключатель бесконтактный,
-выключатель бесконтактный концевой,
-выключатель бесконтактный путевой,
-датчик вихретоковый,
-датчик малых перемещений,
а так же разнообразные комбинации этих слов. Всё это об одном и том же устройстве, если подразумевается индуктивный принцип работы его.

К счастью, уже редко, но пока ещё встречается в русскоязычной литературе название  “индуктивный датчик близости”. Вероятно, оно возникло из-за плохого русского перевода английского термина “proximity”. В англоязычной технической литературе имеется гораздо большее единодушие в названии –датчик повсеместно называют inductive proximity sensor (то есть “индуктивный датчик приближения”). Название inductive proximity sensor широко применяется в области автоматизации производств, практически, любых отраслей промышленности. Гораздо реже применяется название eddy current sensor (дословно “вихретоковый датчик”). Название eddy current sensor, в основном, применяют компании, занимающиеся технологиями неразрушающего контроля, дефектоскопией материалов, высокоточными измерениями малых перемещений.

Весьма интересны буквально звучащие смыслы термина “датчик” в некоторых языках, особенно славянских. 
Украинский язык: Датчик – это “чуйник”, “давач”. Однако, в украинской технической литературе довольно редко встречаются тексты с этими украинскими словами. Повсеместно используются слова “датчик”, “сенсор”.
Польский языкIndukcyjne czujniki zbliżeniowe -“Индукцийне цуйныки сближеньове”- индуктивные датчики приближения.
Чешский язык [19]: Indukční snímače -“Индукчни снимаче- индуктивные датчики.
Словацкий язык 
[20]: Induktívne približovacie snímače -“Индуктивне приближоваче снимаче”- индуктивные датчики приближения.
Действительно, датчик есть устройство, которое получает, извлекает, снимает полезный сигнал. Логично, что датчик – это “снимаче” в чешском и словацком языках, родственных друг другу.
Болгарский язык [28]: "Индуктивен сензор" - индуктивный сенсор, "Индуктивни датчици" - индуктивные датчики.
Английский язык: inductive proximity sensor - индуктивный датчик приближения.  
Примечательно, что для словесного обозначения того, что мы обычно именуем словом “датчик”, в английском языке применяют не только слово “sensor”, но применяют и другие слова: transducer, transmitter, detector, receptor, monitor, probe, pickup, pick-off, cell. Встречаются и совсем экзотичные английские слова: efector, captor.
Немецкий язык: Induktive Sensoren.
Французский язык: Détecteurs de proximité inductifs.

Некоторые компании-производители, особенно на заре своей деятельности, выпускали на рынок индуктивные датчики приближения под собственными оригинальными названиями, например:
- компания ifm electronic [6] активно применяла слово “efector” для наименования датчиков;
- компания Weber Sensors International [2] использовала названия “captor”, “proxi captor” для своих индуктивных датчиков. 
Однако, такие оригинальные названия у отдельных компаний за пределами этих компаний распространения не получили. Сейчас повсеместно применяется всем понятный англоязычный термин  inductive proximity sensor - индуктивный датчик приближения. Надо признать, что русское ухо эти три слова - “индуктивный датчик приближения” воспринимает с некоторой недосказанностью. Невольно хочется спросить: “приближение” к чему ? Но термин действительно укоренился, и менять что-то вряд ли имеет смысл.

Определение. Индуктивный датчик  приближения - это электронное устройство с чувствительным элементом в виде индуктивной катушки, которое на небольших расстояниях, соизмеримых с размером катушки, бесконтактно реагирует на сближение датчика и объекта при условиях:
а).в объекте способны наводиться вихревые токи;
б).объект не слишком мал;
в).объект не слишком тонок.

Индуктивный датчик может содержать одну или несколько индуктивных катушек и электронный преобразователь. Чаще всего катушка и электронная цепь датчика объединены в едином корпусе. Зоной чувствительности, рабочей зоной датчика является небольшое пространство вблизи катушки, соизмеримое с размерами индуктивной катушки. Когда в рабочей зоне датчика появляется объект, в котором могут наводиться вихревые токи под действием переменного электромагнитного поля катушки, эти вихревые токи оказывают влияние на колебания тока в индуктивной катушке.

Чем ближе объект к индуктивной катушке, тем сильнее влияние объекта на электрические колебания в катушке. Этот эффект в англоязычных источниках обозначается словом damping (демпфирование, затухание, падение). Вероятно, такой термин на заре схемотехники индуктивных датчиков был применён потому, что приближение объекта к датчику обычно приводит к существенному падению амплитуды колебаний в катушке. Разумеется, катушка включена в колебательный контур, в него же включены активные электронные компонеты: транзисторы, операционные усилители и т.д.
Степень приближения объекта к катушке, к корпусу датчика оценивается электронной цепью датчика. На выходе датчика создаётся электрический сигнал, который находится в некоторой функциональной зависимости от расстояния между датчиком и объектом.

Полезные ссылки:

Сайт разработан командой SESESE.org

Копирование материалов сайта возможно только с указанием ссылки на первоисточник.