เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มีคุณภาพสูง การทำให้กระบวนการทางอุตสาหกรรมเป็นระบบอัตโนมัติจำเป็นต้องมีส่วนประกอบต่างๆ มากมายเพื่อให้ทำงานร่วมกันได้อย่างราบรื่น เซ็นเซอร์ตำแหน่ง ซึ่งเป็นองค์ประกอบเล็กๆ แต่สำคัญในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม เป็นหัวข้อของบทความนี้ เซ็นเซอร์ตำแหน่งในโรงงานผลิตและโรงงานแปรรูปช่วยให้มั่นใจได้ว่างานสำคัญๆ จะสำเร็จลุล่วงตามแผนที่วางไว้ ซึ่งช่วยในการตรวจสอบและจัดการกระบวนการผลิต กล่าวโดยสรุปคือ หน้าที่หลักของเซ็นเซอร์ตำแหน่งคือการค้นหา "เป้าหมาย" หรือสิ่งของที่กำลังเคลื่อนที่ และรายงานการมีอยู่หรือไม่มีของเหล่านั้น วาล์วนิวเมติกส์มีประโยชน์หลากหลาย เนื่องจากสามารถส่งสัญญาณไปยังระบบเพื่อสั่งให้ดำเนินการตามที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าเมื่อเป้าหมายอยู่ในระยะที่ตั้งไว้ล่วงหน้าจากเซ็นเซอร์ตำแหน่ง

เซ็นเซอร์ตำแหน่งจะส่งสัญญาณเพื่อสั่งให้ระบบหยุดการทำงานตามฟังก์ชันที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า หรือเปลี่ยนไปทำงานอื่นเมื่อเป้าหมายเคลื่อนออกจากเซ็นเซอร์ตำแหน่ง แม้ว่าในทางทฤษฎีเป้าหมายอาจเป็นอะไรก็ได้ แต่บทความนี้จะพิจารณาเฉพาะเป้าหมายที่เป็นโลหะและวิธีการ "หลัก" ในการระบุตำแหน่งเป้าหมายเพื่อความเรียบง่าย เทคโนโลยีเหล่านี้ได้แก่ ลิมิตสวิตช์เชิงกล เซ็นเซอร์วัดระยะแบบเหนี่ยวนำ ลิมิตสวิตช์แบบสปริง และลิมิตสวิตช์ การทำความเข้าใจภาษามาตรฐานที่ผู้ผลิตเซ็นเซอร์ส่วนใหญ่ใช้จะเป็นประโยชน์ก่อนที่จะพิจารณาเซ็นเซอร์ตำแหน่งประเภทต่างๆ

• ช่วงการตรวจจับ: การแยกระหว่างหน้าการตรวจจับและเป้าหมายการเปิดใช้งานสวิตช์

• ฮิสเทอรีซิส: ระยะห่างระหว่างจุดปล่อยและจุดสั่งงานสวิตช์

• ความสามารถในการทำซ้ำ: อายุการใช้งานของสวิตช์ที่สามารถระบุเป้าหมายเดียวกันภายในช่วงเดียวกันได้อย่างสม่ำเสมอ

• เวลาตอบสนอง: ช่วงเวลาตั้งแต่การตรวจจับเป้าหมายจนถึงการสร้างสัญญาณเอาต์พุต

ลิมิตสวิตช์ที่เป็นกลไก

อุปกรณ์ไฟฟ้าเครื่องกลที่เรียกว่าลิมิตสวิตช์เชิงกลใช้การสัมผัสโดยตรงกับเป้าหมายเพื่อตรวจจับตำแหน่งของเป้าหมาย สวิตช์เหล่านี้สามารถรองรับโหลดกระแสไฟฟ้าสูงและทำงานได้โดยไม่ต้องมีแหล่งจ่ายไฟ สวิตช์เชิงกลไม่สนใจขั้วหรือแรงดันไฟฟ้า เนื่องจากใช้หน้าสัมผัสแบบแห้ง ทำให้ทนทานต่อข้อบกพร่องทางไฟฟ้าต่างๆ เช่น สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า สัญญาณรบกวนคลื่นวิทยุ กระแสไฟฟ้ารั่ว และแรงดันไฟฟ้าตก แขนโยก ปุ่ม ตัว ฐาน หัว คอนแทค ขั้ว และส่วนประกอบเคลื่อนที่อื่นๆ ของสวิตช์เหล่านี้มักต้องการการบำรุงรักษา ลิมิตสวิตช์เชิงกล Votto อาจมีประสิทธิภาพการทำงานซ้ำได้ไม่ดีเนื่องจากสัมผัสกับเป้าหมายโดยตรง ทั้งเป้าหมายและแขนโยกอาจสึกหรอจากการสัมผัส นอกจากนี้ยังมีช่องเปิดที่ไม่มีการป้องกันซึ่งเสี่ยงต่อการกัดกร่อน ฝุ่น และความชื้น ด้วยเหตุนี้ พื้นที่อันตรายที่ได้รับการรับรองและหน้าสัมผัสแบบปิดผนึกจึงมักมีราคาสูง

สวิตช์สปริงจำกัด

ลิมิตสวิตช์แบบสปริงเป็นเครื่องมือไฟฟ้ากลที่ใช้แรงดึงดูดแม่เหล็กเพื่อกำหนดตำแหน่งของเป้าหมายแม่เหล็ก ภายในสวิตช์มีขาโลหะเล็กๆ สองขาบรรจุอยู่ในหลอดแก้ว ลิมิตสวิตช์นี้เรียกว่า “รี้ดอิลิเมนต์” เนื่องจากมีความไวต่อแม่เหล็ก รี้ดอิลิเมนต์จึงตอบสนองต่อเป้าหมายแม่เหล็กโดยการกระตุ้น เนื่องจากไม่จำเป็นต้องสัมผัสกับเป้าหมายโดยตรงจึงจะทำงานได้ ลิมิตสวิตช์แบบสปริงจึงให้ประโยชน์ทั้งหมดของสวิตช์เชิงกล ขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงปัญหาการสึกหรอ

ไม่สามารถใช้เป้าเหล็กธรรมดาร่วมกับลิมิตสวิตช์แบบสปริงได้ จำเป็นต้องใช้เป้าแม่เหล็ก สวิตช์รีดไม่น่าเชื่อถือเนื่องจากส่วนประกอบรีด ท่อแก้ว และขาโลหะเล็กๆ จะเกิดความล้าจากการดัดงอ แรงกดสัมผัสที่ต่ำอาจทำให้เกิดเสียงสั่นที่หน้าสัมผัสและสัญญาณที่ผิดพลาดจากรีดในสถานการณ์ที่มีการสั่นสะเทือนสูง

เซ็นเซอร์สำหรับการตรวจจับความใกล้ชิดแบบเหนี่ยวนำ

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบโซลิดสเตตที่เรียกว่าเซ็นเซอร์วัดระยะแบบเหนี่ยวนำใช้การเปลี่ยนแปลงในสนามพลังงานของวัตถุโลหะเพื่อระบุตำแหน่งของวัตถุ ไม่จำเป็นต้องสัมผัสโดยตรง และไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวที่จะทำให้เกิดการติดขัด สึกหรอ หรือเสียหาย ซึ่งช่วยลดการบำรุงรักษา นอกจากนี้ยังทนทานต่อฝุ่นและสิ่งสกปรกเนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว เซ็นเซอร์วัดระยะแบบเหนี่ยวนำสามารถปรับให้เหมาะกับการใช้งานที่หลากหลาย และมีให้เลือกหลายขนาดและหลายแบบ เซ็นเซอร์วัดระยะแบบเหนี่ยวนำไม่สามารถทนต่อโหลดกระแสไฟฟ้าสูงได้ และจำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอก (ไฟฟ้า) เพื่อให้ทำงานได้ นอกจากนี้ยังอาจเสี่ยงต่อแรงดันไฟฟ้าตก กระแสไฟฟ้ารั่ว สัญญาณรบกวนจากคลื่นวิทยุ และสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า อุณหภูมิที่ผันผวนอย่างรุนแรงและการซึมผ่านของความชื้นในบางครั้งอาจส่งผลเสียต่อเซ็นเซอร์วัดระยะแบบเหนี่ยวนำ

สวิตช์จำกัดขีดจำกัด

สวิตช์ลิมิตแบบไร้คันโยกใช้เทคโนโลยีไฮบริดพิเศษ สามารถค้นหาวัตถุที่มีธาตุเหล็กผ่านสนามแม่เหล็กไฟฟ้าได้ สวิตช์ลิมิตแบบไร้คันโยกมีความน่าเชื่อถืออย่างยิ่งในสถานการณ์ที่ท้าทายและการใช้งานระยะยาว เนื่องจากไม่จำเป็นต้องสัมผัสโดยตรงหรือใช้พลังงานจากภายนอก จึงสามารถรับกระแสไฟฟ้าปริมาณมากได้ และไม่มีสิ่งใดที่จะติดขัด งอ แตก หรือบดขยี้ได้ เช่นเดียวกับสวิตช์เชิงกล สวิตช์ลิมิตแบบไร้คันโยกสามารถทนต่อสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า สัญญาณรบกวนคลื่นวิทยุ กระแสไฟฟ้ารั่ว และแรงดันไฟฟ้าตก นอกจากนี้ยังไม่ไวต่อขั้วหรือแรงดันไฟฟ้า ฝุ่น คราบสกปรก ความชื้น การสัมผัสโดยตรง และสารกัดกร่อนหรือสารเคมีส่วนใหญ่ไม่มีผลต่อสวิตช์ลิมิตแบบไร้คันโยก สวิตช์ลิมิตแบบไร้คันโยกส่วนใหญ่มีช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้างและมีความปลอดภัยสูง สวิตช์ลิมิตแบบไร้คันโยกเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการความกันน้ำและป้องกันการระเบิด เนื่องจากมีการเชื่อมต่อแบบปิดผนึกและตัวเรือนโลหะแข็งแรง

เซ็นเซอร์ตำแหน่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระบบอัตโนมัติในกระบวนการอุตสาหกรรม มีเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ตำแหน่งมากมายในท้องตลาด ซึ่งแต่ละเทคโนโลยีก็มีคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพที่แตกต่างกันออกไป เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือตามที่ต้องการ ควรเลือกประเภทของเซ็นเซอร์ให้เหมาะสมกับการใช้งาน