유도형 센서란?

유도형 근접센서(원주형)

 

유도형 근접 센서(inductive proximity sensor)는 금속을 검출할 수 있는 센서로써 자동화분야에서 가장 많이 사용되고 있는 근접 센서 중의 하나입니다.

근접이라는 용어가 사용되는 이유는 검출 거리가 5~20mm 정도 이내로 아주 짧은 편이기 때문에 그렇습니다. 

검출원리를 따서 고주파발진형 센서라는 이름으로 부르기도 합니다만 현장에서는 그냥 유도형 센서라고 하죠.

 

주요 구성요소에는 발진회로, 검파 회로, 트리거 회로, 출력 회로가 있으며 다음 그림과 같습니다.

 

1 발진 회로 2 변조 회로 3 트리거 회로 4 동작 상태 표시 회로 5 출력 회로

6 외부 전원 공급 7 정전압 공급 회로 8 검출면 9 센서 출력

그림. 유도형 근접 센서의 구조

 

센서에 전원이 공급되면 LC 발진 회로에 의한 고주파의 자장이 검출면에서 발진이 시작되고 이를 위한 일정 크기의 전류가 흐르게 됩니다. 이때 검출면에 전기적 도체가 접근하면 전자유도에 의한 와전류(eddy current)가 도체 내에 발생되고, 이 영향으로 근접 센서의 발진 에너지는 감소하게 됩니다. 이 발진감쇠 현상은 검파 회로에 의해 포착되어 트리거 회로를 통해 2진 신호형태로 출력됩니다.

아래 그림에는 유도형 근접 센서의 동작원리를 나타내었으며, 일반적으로 센서의 검출거리는 센서의 검출면의 크기에 따릅니다. 

 

유도형 센서를 사용할 때 가장 주의할 점은 금속 검출체의 종류에 따라 검출거리에 영향을 준다는 것입니다.

아래 그림과 같이 산업현장에서 많이 사용하고 있는 알루미늄의 경우에는 검출거리가 36% 밖에 안됩니다.  

만약 여러분이 10mm 표준검출거리의 센서를 구매하셨다면 그것은 철에 대해 반응하는 거리이고, 알루미늄을 검출하는 경우에는 3.6mm 까지 근접해야 비로소 센서가 작동한다는 얘기죠.

 

유도형 센서는 특별히 이러한 재질에 따른 검출거리의 특성을 잘 고려하여 설치, 사용해야 합니다. 

다음에는 용량형 근접센서에 대해 알아보도록 하겠습니다.