Distanze di commutazione dei sensori di posizione
Come si definisce la distanza di commutazione dei sensori?
Definizione: la distanza di commutazione dei sensori di posizione è la distanza tra la superficie attiva del sensore e l'oggetto da misurare che si avvicina, che determina una commutazione di segnale del sensore. Le distanze di commutazione dei sensori induttivi sono determinate da un pezzo quadrato d'acciaio (Fe 37), il cosiddetto target standard (secondo la norma DIN EN 60947-5-2). Come regola generale vale quanto segue: maggiore è il diametro del sensore, maggiore sarà la distanza di commutazione. Per oggetti da misurare realizzati con altri materiali, per la determinazione della distanza di commutazione occorre considerare un fattore di correzione. La distanza di commutazione dipende inoltre dalle dimensioni dell'oggetto da misurare. Come regola generale si può dire che per raggiungere le distanze di commutazione indicate nella scheda tecnica si deve coprire come minimo la superficie frontale del sensore. Se gli oggetti da testare sono più piccoli, ciò riduce la distanza di commutazione o fa addirittura sì che l'oggetto non possa essere misurato.
Funzionamento
I sensori induttivi funzionano sulla base di un campo magnetico che si forma sul lato frontale del sensore in un circuito magnetico aperto. Il principio di riconoscimento si basa sull'attivazione (attenuazione) del campo magnetico da pate dell'oggetto metallico in avvicinamento. L'ampiezza del circuito interno viene ridotta in virtù dell'attivazione fino al raggiungimento di un'onda di commutazione e finché il sensore non emette un segnale di commutazione. La distanza alla quale i sensori induttivi commutano viene definita distanza di commutazione. A seconda del metallo in avvicinamento, per la maggior parte dei sensori induttivi va considerato un fattore di correzione che riduce la distanza di commutazione. Il seguente grafico indica i fattori per i diversi metalli della maggior parte dei sensori induttivi:
La distanza di commutazione dei sensori di posizione è la distanza tra la superficie attiva del sensore e l'oggetto da misurare che si avvicina.
Patrick Targonski, Product manager presso autosen
Generalmente i produttori indicano fino a quattro diverse distanze di commutazione:
- Sn: distanza di commutazione nominale
- Sr: distanza di commutazione reale
Sn: distanza di commutazione nominale
Indicazione della distanza teorica che determina la commutazione del sensore. Non tiene conto delle tolleranze di produzione, della temperatura o di altri influssi esterni. Molti produttori di sensori nella scheda tecnica indicano unicamente questa distanza di commutazione.
- Su: distanza di commutazione utile
- Sa: distanza di commutazione operativa o distanza di commutazione sicura
Sr: distanza di commutazione reale
La distanza reale tra sensore e oggetto che, secondo criteri stabiliti (norma DIN EN 60947-5-2), determina un ciclo di commutazione del sensore. A tale proposito in un processo di controllo vengono prescritti fattori come ad esempio temperature, tensione, dimensione e materiale dell'oggetto. Per soddisfare i requisiti della direttiva DIN, il sensore deve reagire entro il 90 - 110% della distanza di commutazione nominale.
Si applica quindi quanto segue:
Sn * 0,9 ≤ Sr ≤ Sn * 1,1
Si applica quindi quanto segue:
Sn * 0,9 ≤ Sr ≤ Sn * 1,1
Su: distanza di commutazione utile
La distanza di commutazione utile considera in più l'intera area di lavoro del sensore secondo quanto ammesso e indicato nella scheda tecnica. Indipendentemente da eventuali oscillazioni della temperatura e della tensione e di altri influssi esterni, il sensore deve rimanere sempre tra il 90% e il 110% della distanza di commutazione reale.
Si applica quindi quanto segue:
Sn * 0,81 ≤ Su ≤ Sn * 1,21
Si applica quindi quanto segue:
Sn * 0,81 ≤ Su ≤ Sn * 1,21
Sa: distanza di commutazione operativa o distanza di commutazione sicura
La distanza di commutazione operativa è la distanza alla quale il sensore commuta sempre a fronte di tutte le tolleranze e i range indicati nella scheda tecnica. Spazia nel range che va dallo 0 all'80% della distanza di commutazione nominale. Solo a questa distanza tra superficie del sensore e oggetto il sensore commuta con qualsiasi condizione e tolleranza agli errori. La distanza di commutazione operativa rappresenta la distanza più importante e viene quindi anche definita distanza di commutazione sicura.
Si applica la definizione:
Sa ≤ Sn * 0,8
Si applica la definizione:
Sa ≤ Sn * 0,8
