Tecnologie di Rilevamento: Funzionamento e Tipi di Sensori di Prossimità

Sensori di Prossimità: Principi e Applicazioni Industriali

Caratteristiche Generali dei Sensori di Prossimità

I sensori di prossimità (o elementi di controllo elettronici) sono componenti che non sono soggetti a usura meccanica e che offrono insensibilità agli effetti negativi delle condizioni ambientali.

Il loro utilizzo è giustificato soprattutto in installazioni che richiedono elevati requisiti in materia di sicurezza, precisione del punto di commutazione, affidabilità a lungo termine, alte frequenze di commutazione e alta velocità operativa.

Per funzionare, un sensore di prossimità richiede un dispositivo di alimentazione e di amplificazione che possa fornire il segnale di uscita al rilevatore su un circuito elettromagnetico. Attualmente, sono ampiamente utilizzati nell'industria. I tipi più notevoli sono i seguenti:

Tipologie Comuni di Sensori di Prossimità

Sensore di Prossimità Induttivo

Questo sensore segnala la presenza di un oggetto di metallo vicino alla sua superficie sensibile. È composto da un oscillatore le cui bobine hanno una particolare forma rivolta verso la superficie sensibile. Questo crea un campo magnetico alternato.

Quando un oggetto metallico entra in questo campo, si generano correnti parassite (correnti indotte) che rappresentano un carico aggiuntivo. Questo carico provoca il disaccoppiamento delle oscillazioni, dopo il quale un circuito di commutazione fornisce un segnale di uscita equivalente a un contatto di chiusura o apertura.

Sensore di Prossimità Capacitivo

I sensori di prossimità capacitivi possono essere definiti come interruttori di fine corsa che funzionano senza contatto o attrito meccanico.

Possono rilevare materiali conduttivi o non conduttivi, purché siano in stato solido, liquido o in polvere. Questi materiali includono vetro, ceramica, legno, olio, acqua, carta, plastica e cartone.

Il rilevamento avviene quando il materiale si trova di fronte al sensore o a una certa distanza da esso.

Sensore di Prossimità a Ultrasuoni

Un rilevatore che funziona senza contatti o attriti meccanici, garantendo che i suoi componenti non subiscano alcuna usura meccanica.

Questo tipo di rilevatore emette impulsi ultrasonici. L'eco riflesso dall'oggetto da rilevare permette la commutazione e quindi l'emissione di un segnale di uscita. È importante che l'oggetto da rilevare abbia una dimensione minima adeguata alla distanza operativa.

Gli oggetti che possono essere individuati sono solidi, liquidi o in polvere.

Rilevatori Fotoelettrici

Un rilevatore fotoelettrico è composto da un trasmettitore di luce associato a un ricevitore fotosensibile. Il rilevamento di un oggetto avviene quando il fascio luminoso viene interrotto o la sua intensità varia.

Il segnale risultante, dopo l'amplificazione, può essere utilizzato da un decoder esterno o da un elemento di attuazione.

La sorgente luminosa è solitamente un diodo a emissione luminosa (LED), che ha la proprietà di emettere un fascio invisibile. La sua trasmissione garantisce un'elevata immunità alla luce diretta e una portata praticamente illimitata.

Il campo di funzionamento deve essere tale da garantire il rilevamento affidabile di oggetti in movimento, anche in casi estremi. Pertanto, la distanza tra il trasmettitore e il ricevitore deve essere uguale alla portata utile (o gamma utile).