Czujnik indukcyjny to urządzenie, które z bardzo dużą wiarygodnością wykrywa obecność metalowych przedmiotów znajdujących się w określonej odległości (zróżnicowany zasięg). Tego typu moduł wykorzystuje tzw. zasadę indukcji elektromagnetycznej. Jakie są zatem jego zalety?
Czujnik indukcyjny – zasada działania
Działanie wszystkich czujników indukcyjnych opiera się na podstawowejzależności – jeżeli wytworzymy pole magnetyczne wokół przewodnika (np. umieszczając w jego najbliższej okolicy magnes), przez przewodnik ten popłynie prąd. Taka relacja zachodzi też w drugą stronę. Oznacza to, że jeżeli przez przewodnik płynie prąd, to wokół niego wytwarza się pole magnetyczne, czyli ów przewodnik staje się magnesem. Opisywana zależność nosi nazwę prawa indukcji Faradaya.
Zasada działania czujnika indukcyjnego jest stosunkowo prosta. Mianowicie przy użyciu cewki (elektromagnes ze skręconego drutu, przez który płynie prąd elektryczny) wytwarzane jest pole magnetyczne, które oscyluje z wysoką częstością. Jak już wspomniano, jeśli w pole to wprowadzimy przewodnik (np. dowolny metalowy przedmiot), popłynie przez niego prąd. Jednak z prawa indukcji wynika również, że przepływ prądu dodatkowo wytworzy pole magnetyczne. Pole to, nazywane polem wyindukowanym, zsumuje się z oscylującym polem cewki i będzie musiało (ze względu na prawo indukcji), zmienić prąd płynący przez cewkę. Modyfikacja ta musi mieć charakter przeciwny do właściwości prądu przepływającemu przez nowy, wprowadzony przewodnik. W przeciwnym wypadku moglibyśmy w nieskończoność utrzymywać przepływ prądu w tym przewodniku, czyli otrzymywalibyśmy energię za darmo. Oczywiście w praktyce jest to niemożliwe. To, jaka dokładnie zmiana nastąpi w częstotliwości i amplitudzie prądu w cewce, zależy więc od właściwości magnetycznych przewodnika. Pomiaru takich parametrów możemy dokonać przy użyciu prostego detektora. W momencie, gdy jego odczyt przekroczy wyznaczoną wartość, stanie się jasne, że obiekt przewodzący znajduje się w określonej odległości od cewki.
Zalety czujników indukcyjnych
Substancje niemetaliczne, takie jak płyny lub niektóre rodzaje zabrudzeń nie wchodzą w interakcję z polem magnetycznym. Z tego powodu czujniki indukcyjne działają poprawnie również wtedy, gdy wykrywany obiekt jest zabrudzony lub zawilgocony. Oznacza to, iż moduły tego typu mogą wykrywać metaliczne przedmioty znajdujące się pod powierzchnią ziemi. Ich działania nie
zaburzają zatem warunki środowiskowe, takie jak wysoka wilgotność, skrajne temperatury, wibracje, duże zadymienie czy obecność w powietrzu pyłu i kurzu. Czujniki indukcyjne są też odporne na zakłócenia ze strony zewnętrznych stałych pól magnetycznych.
Do zalet czujników indukcyjnych należy również fakt, iż wykrywają one, że przedmiot ma właściwości przewodzące bez konieczności bezpośredniego z nim kontaktu, co jest bardzo istotne w warunkach ograniczonego dostępu. Ponadto niektóre czujniki indukcyjne pozwalają nie tylko na skuteczną detekcję obecności, ale umożliwiają też stwierdzenie, w jakiej odległości znajduje się
badany element. Zakres ich pracy jest ściśle określony (choć różni się w zależności od rodzaju wykrywanego materiału przewodzącego), co gwarantuje powtarzalność i precyzję realizowanych odczytów. Moduły tego rodzaju mogą być zatem z powodzeniem wykorzystywane w przemyśle, gwarantując bezpieczny przebieg wielu procesów.
Zasada działania czujnika indukcyjnego opiera się na prawie indukcji elektromagnetycznej. Moduły tego typu sprawdzają się w trudnych warunkach pracy, są wytrzymałe i bezawaryjne, a do tego zapewniają uzyskiwanie poprawnych, bardzo szczegółowych wyników pomiarów.
