เซ็นเซอร์ตรวจจับโลหะ ระยะตรวจจับ 4 mm LJ12A3-4-Z/BX Inductive Proximity Sensor Detection Switch NPN

เซ็นเซอร์ตรวจจับโลหะทำงานโดยอาศัยหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (Inductive Proximity Sensor) หรือหลักการประจุไฟฟ้า (Capacitive Proximity Sensor)

หลักการทำงานของเซ็นเซอร์ตรวจจับโลหะ (Inductive Proximity Sensor)

1. สร้างสนามแม่เหล็ก

เซ็นเซอร์จะสร้างสนามแม่เหล็กความถี่สูงออกมาจากขดลวด (coil) ที่อยู่ภายใน

2. ตรวจจับการเปลี่ยนแปลง

เมื่อวัตถุที่เป็นโลหะเคลื่อนที่เข้ามาใกล้เซ็นเซอร์ สนามแม่เหล็กจะเกิดการเปลี่ยนแปลง (เช่น การเหนี่ยวนำ)

3. ประมวลผลสัญญาณ

วงจรอิเล็กทรอนิกส์ภายในเซ็นเซอร์จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก และแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า

4. ส่งสัญญาณ

เซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณไฟฟ้า (output) เพื่อระบุว่ามีวัตถุโลหะอยู่ใกล้หรือไม่

หลักการทำงานของเซ็นเซอร์ตรวจจับวัสดุ (Capacitive Proximity Sensor)

1. สร้างสนามไฟฟ้า

เซ็นเซอร์จะสร้างสนามไฟฟ้าออกมา

2. ตรวจจับการเปลี่ยนแปลง

เมื่อวัตถุ (โลหะหรืออโลหะ) เข้ามาใกล้เซ็นเซอร์ สนามไฟฟ้าจะเกิดการเปลี่ยนแปลง

3. ประมวลผลสัญญาณ

วงจรภายในเซ็นเซอร์จะประมวลผลการเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้า และแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า

4. ส่งสัญญาณ

เซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณไฟฟ้าเพื่อระบุว่ามีวัตถุอยู่ใกล้หรือไม่. 

ความแตกต่างระหว่าง Inductive และ Capacitive Proximity Sensor:

Inductive Sensor

ตรวจจับเฉพาะวัตถุที่เป็นโลหะ. 

Capacitive Sensor

สามารถตรวจจับทั้งวัตถุที่เป็นโลหะและอโลหะ (เช่น พลาสติก, ไม้, ของเหลว).

การประยุกต์ใช้งาน

เซ็นเซอร์ตรวจจับโลหะ (Inductive) นิยมใช้ในงานอุตสาหกรรม เช่น การตรวจจับชิ้นส่วนโลหะ, การควบคุมเครื่องจักร, ระบบอัตโนมัติ, การนับชิ้นส่วน

เซ็นเซอร์ตรวจจับวัสดุ (Capacitive) นิยมใช้ในงานที่หลากหลายกว่า เช่น การตรวจจับระดับของเหลว, การตรวจจับวัตถุในบรรจุภัณฑ์

Proximity คือเซนเซอร์ (sensor) อีกชนิดหนึ่งที่ใช้สำหรับตรวจจับวัตถุโดยไม่ต้องสัมผัส ใช้ตรวจจับวัตถุได้ทุกชนิดทั้งที่เป็นโลหะและอโลหะ

เช่น แก้ว น้ำ ไม้ พลาสติก กระดาษ และอื่น ๆ โดยความสามารถในการตรวจจับขึ้นอยู่กับค่าคงที่ไดอิเล็กตริก (dielectric constant, k)

ของวัตถุ พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเก็บประจุมีลักษณะรูปร่าง 

และโครงสร้างคล้ายกับพร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเหนี่ยวนำ (inductive proximity sensor) แต่ใช้หลักการทำงานที่แตกต่างกัน

Proximity Sensor (พร็อกซิมิตี้เซ็นเซอร์) คือ เซ็นเซอร์ชนิดหนึ่งที่ใช้ในการตรวจจับวัตถุ โดยที่ไม่จำเป็นต้องสัมผัสกับวัตถุโดยตรง ทำให้ชิ้นงานที่ต้องการตรวจสอบไม่เกิดรอยหรือเกิด

การชำรุดเสียหาย ซึ่งเซ็นเซอร์ชนิดนี้จะอาศัยหลักการทำงานจากสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กบริเวณด้านหน้าของอุปกรณ์ เมื่อเซ็นเซอร์อยู่ใกล้กับวัตถุเป้าหมาย จะทำการส่งสัญญาณควบคุมออกมา

คุณสมบัติ Proximity Sensor (พร็อกซิมิตี้เซ็นเซอร์) มีคุณสมบัตในการตรวจจับวัตถุทั้งในระยะใกล้และไกลได้อย่างรวดเร็ว แม่นยำ มีความสามารถในการทนต่อความร้อน แรงกระแทก หรือ 

การขีดข่วนได้ดี และมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน เซ็นเซอร์ชนิดนี้ยังมีรูปทรงที่หลากหลายให้ได้เลือกใช้งาน เช่น รูปทรงกระบอก รูปทรงสี่เหลี่ยม หรือรูปทรงอื่น ๆ เป็นต้น

การนำไปประยุกต์ใช้งานในภาคอุตสาหกรรม การตรวจจับชิ้นงานที่ไม่สมบูรณ์ ตรวจจับสิ่งของ ตรวจจับความเร็วรอบ ตรวจจับระดับน้ำในถังพลาสติก ตรวจจับกล่องเพื่อนับจำนวน เป็นต้น

โดย Proximity Sensor ที่ได้รับความนิยมในการนำไปใช้งานภาคอุตสาหกรรมนั้น มีอยู่ด้วยกัน 2 ประเภทหลัก ๆ ดังนี้

1. Proximity Sensor ชนิดเหนี่ยวนำ (Inductive Proximity Sensor)

เป็นเซ็นเซอร์ที่ทำงานโดยอาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงค่าความเหนี่ยวนำของขดลวด โดยการเปลี่ยนแปลงนี้เองที่ทำให้เซ็นเซอร์ชนิดนี้มีความสามารถในการตรวจจับเฉพาะวัตถุที่ทำมาจากโลหะเท่านั้น

ข้อดีของ Inductive Proximity Sensor

มีความทนทาน อีกทั้งยังสามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง (Wide Temperature Ranges) ที่สามารถทำงานได้แม้อยู่ในสภาวะที่มีการรบกวนของแสง (Optical) และเสียง (Acoustic)

2. Proximity Sensor ชนิดเก็บประจุ (Capacitive Proximity Sensor)

เป็นเซ็นเซอร์ที่มีโครงสร้างทั้งภายนอกและภายในคล้ายกับชนิดแรก โดยการเปลี่ยนแปลงของความจุของเซ็นเซอร์ชนิดนี้ จะมาจากการเคลื่อนที่ของวัตถุชนิดหนึ่งที่เข้ามาใกล้สนามไฟฟ้าของคาปาซิเตอร์

ข้อดีของ Capacitive Proximity Sensor

เซ็นเซอร์ชนิดนี้สามารถตรวจจับอุปกรณ์ได้ทั้งที่เป็นอโลหะและเป็นโลหะ