Portées des détecteurs de position

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Qu'est-ce que la portée des détecteurs ?

Définition : La portée des détecteurs de position est la distance entre la surface active du détecteur et l’objet se rapprochant dont la modification entraîne un changement de signal du détecteur. Les portées des détecteurs inductifs sont déterminées à l’aide d’une plaque carrée en acier (Fe 37) appelée cible normalisée (selon DIN EN 60947-5-2). Règle empirique : la portée et le diamètre du détecteur vont de paire. Si les objets de la mesure sont composés d’un autre matériau, le calcul de la portée intègre un facteur de correction. De plus, la portée dépend aussi de la taille de l’objet de la mesure. Règle empirique : pour atteindre la portée indiquée dans la fiche technique, il faut au minimum que la face avant du détecteur soit couverte. Une taille plus réduite entraînera une réduction de la portée ou même l’impossibilité de mesurer l’objet.

Fonctionnement

Les détecteurs inductifs fonctionnent avec un champ magnétique généré dans un circuit magnétique ouvert à l’avant de l’appareil. Le principe de détection repose sur l’affaiblissement progressif du champ magnétique au fur et à mesure que l’objet métallique se rapproche. L’amplitude du circuit oscillant interne est réduite par l’affaiblissement jusqu’au seuil de réaction à partir duquel le détecteur émet un signal de commutation. La portée est la distance à laquelle les détecteurs inductifs réagissent. En fonction du métal composant l’objet se rapprochant, un facteur de correction doit être appliqué qui réduit la portée de la plupart des détecteurs inductifs. Le diagramme suivant présente les facteurs pour les différents métaux de la plupart des détecteurs inductifs :

Skizze von Schaltausgang Öffner — Capteurs inductifs standard à l'exemple de l'acier, de l'aluminium et du cuivre.

La portée des détecteurs de position est la distance entre la surface active du détecteur et l’objet se rapprochant.
Patrick Targonski, Chef de produit chez autosen

Grundsätzlich werden von den Herstellern bis zu vier verschiedene Schaltabstände angegeben:

Sn: Nennschaltabstand oder Bemessungsschaltabstand
Sr: Realschaltabstand

Sn: Nennschaltabstand oder Bemessungsschaltabstand

Der theoretisch angegebene Abstand, der zur Schaltung des Sensors führt. Fertigungstoleranzen, Temperatur- oder sonstige äußere Einflüsse bleiben unberücksichtigt. Dieser Schaltabstand ist bei vielen Sensorherstellern als einziger Abstand im Datenblatt angegeben.

Su: Nutzschaltabstand
Sa: Arbeitsschaltabstand oder gesicherter Schaltabstand

Sr: Realschaltabstand

Der reale Abstand zwischen Sensor und Objekt der nach festgelegten Kriterien (laut DIN EN 60947-5-2) zu einem Schaltvorgang beim Sensor führt. Hierbei werden Faktoren wie beispielsweise Temperaturen, Spannung, Objektgröße und -material in einem Prüfprozess vorgeschrieben. Um der DIN – Richtlinie zu entsprechen, muss der Sensor innerhalb von 90 bis 110% des Nennschaltabstands reagieren.
Damit gilt:

Sn * 0,9 ≤ Sr ≤ Sn * 1,1

Su: Nutzschaltabstand

Der Nutzschaltabstand berücksichtigt nun zusätzlich den gesamten zulässigen und im Datenblatt angegebenen Arbeitsbereich des Sensors. Unter jeglichen Temperatur- und Spannungsschwankungen und weiteren äußeren Einflüssen muss der Sensor immer zwischen 90% und 110% des Realschaltabstands liegen.
Damit gilt:

Sn * 0,81 ≤ Su ≤ Sn * 1,21

Sa: Arbeitsschaltabstand oder gesicherter Schaltabstand

Der Arbeitsschaltabstand ist der Abstand bei dem der Sensor unter allen im Datenblatt angegebenen Toleranzen und Bereichen immer schaltet. Er liegt im Bereich von 0 bis 80% des Nennschaltabstands. Nur in dieser Distanz zwischen Sensoroberfläche und Objekt schaltet der Sensor unter allen Umständen und Fehlertoleranzen. Somit ist der Arbeitsschaltabstand der wichtigste Abstand und wird deshalb auch als gesicherter Schaltabstand bezeichnet.
Es gilt als Definition:

Sa ≤ Sn * 0,8