Was ist ein magnetischer Näherungssensor?
Magnetische Näherungssensoren nutzen die Magnetkraft, um Schalter zu öffnen und zu schließen, ohne das zu erfassende Objekt zu berühren.
Die wichtigsten Typen sind Reed-Schalter, Hall-Elemente und auf magnetoresistiven Elementen basierende Systeme. Zu den Merkmalen gehören die berührungslose Erfassung, die einfache Einstellung des Erfassungsabstands (durch Erhöhung der Magnetkraft), keine gegenseitige Beeinflussung, lange Lebensdauer und geringe Größe. Je nach Gehäuse können sie in Umgebungen eingesetzt werden, in denen andere Sensoren nicht verwendet werden können, z. B. bei Staub, Hitze und Vibration. Sie können auch durch nicht ferromagnetische Materialien wie Holz und Kunststoff hindurch erkennen.
Anwendungen von magnetischen Näherungssensoren
Magnetische Näherungssensoren werden für die Erkennung des Öffnens und Schließens von automatischen Türen, Fenstern, Käfigen usw. sowie für Sicherheitsanwendungen eingesetzt. In Fabriken werden sie in einer Vielzahl von Industriemaschinen eingesetzt, z. B. zur Erkennung der Position von Fließbändern, automatischen Lagerregalen, Industrienähmaschinen und Fotokopierkassetten. In den letzten Jahren wurden sie eingesetzt, um unbemannte Fabrikfahrzeuge an ihr Ziel zu führen, indem Magnete auf dem Fabrikboden installiert und Magnetsensoren zur Erkennung der Magnetkraft eingesetzt wurden.
Funktionsweise der magnetischen Näherungssensoren
Das Prinzip der magnetischen Näherungssensoren umfasst hauptsächlich Reed-Schalter, Hall-Elemente und auf magnetoresistiven Elementen basierende Methoden. Jedes dieser Verfahren wird im Folgenden beschrieben:
- Reed-Schalter
Reed-Schalter werden durch einen Magneten zur Erkennung betätigt. Durch einen Magneten wird ein Magnetfeld an den Reed-Schalter angelegt, das die Kontaktpunkte öffnet und schließt. - Hall-Element
Der Hall-Effekt, bei dem ein Magnetfeld, das senkrecht zum durch ein Material fließenden Strom angelegt wird, eine Spannung erzeugt, die senkrecht zur Richtung des Stroms und zur Richtung des Magnetfelds steht. Ein Hall-Element erkennt einen geschlossenen Kontakt, wenn es eine starke magnetische Flussdichte von einem Magneten erhält, und einen offenen Kontakt, wenn sich der Magnet entfernt und die Flussdichte schwächer wird. - Magnetoresistive Elemente
Magnetoresistive Elemente sind Elemente, die ihren elektrischen Widerstand ändern, wenn Magnetismus an sie angelegt wird. Wenn ein Magnet von einem Magneten oder einer anderen Quelle an ein magnetoresistives Element angelegt wird, erhöht sich der Widerstand und das Gerät wird geöffnet oder geschlossen. Es gibt vier Arten von magnetoresistiven Elementen: Halbleitermagnetoresistive Elemente
・Halbleiter-Magnetowiderstandselemente
・Anisotrope magnetoresistive Elemente
・Riesenmagnetoresistive Elemente
・Tunnelmagnetoresistive Elemente