Blog über Leitfaden zur Auswahl zwischen bündigen und nicht bündigen Näherungssensoren

Hatten Sie jemals Schwierigkeiten, sich zwischen „abgeschirmten“ (bündigen) und „ungeschirmten“ (nicht bündigen) Näherungssensoren zu entscheiden? Obwohl sie ähnlich erscheinen mögen, kann die Auswahl des falschen Typs zu Erkennungsfehlern, falschen Auslösern und anderen betrieblichen Problemen führen. Dieser umfassende Leitfaden verdeutlicht die Unterschiede und hilft Ihnen, fundierte Entscheidungen zu treffen.

Näherungssensoren: Die berührungslose Erkennungslösung

Näherungssensoren fungieren als elektronische Augen, die Objekte berührungslos erkennen. Durch die Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes lösen sie ein elektrisches Signal aus, wenn ein Ziel in ihren Erfassungsbereich gelangt. Dieses Signal verbindet sich mit Steuerungssystemen wie SPS oder Relais für automatisierte Abläufe.

Induktive Näherungssensoren, unser Fokus hier, nutzen elektromagnetische Felder zur Erkennung von Metallobjekten. Mit schnellen Reaktionszeiten und Schaltfrequenzen von mehreren Tausend Hertz sind sie ideal für Hochgeschwindigkeits-Automatisierungslinien. Der Hauptunterschied zwischen abgeschirmten und ungeschirmten Typen liegt in ihren elektromagnetischen Feldmustern: fokussierte Vorwärtsprojektion versus radiale Streuung.

Geschirmte (bündige) Näherungssensoren: Präzisionserkennung

Abgeschirmte Sensoren verfügen über ein Metallgehäuse, das bis zur Sensorfläche reicht, mit Spulen, die von konzentrischen Metallringen umwickelt sind. Dieses Design konzentriert das elektromagnetische Feld in einer konischen Erfassungszone direkt vor dem Gerät.

Hauptvorteile:Können ohne seitliche Beeinträchtigung direkt auf Metalloberflächen montiert werden und eignen sich daher perfekt für Umgebungen mit hoher Metalldichte und begrenztem Platzangebot.

Einschränkungen:Das eingeschränkte Feld führt zu kürzeren Erkennungsreichweiten im Vergleich zu ungeschirmten Äquivalenten.

Ungeschirmte (nicht bündige) Näherungssensoren: Erweiterter Erfassungsbereich

Ohne Metallabschirmung um ihre Spulen emittieren ungeschirmte Sensoren elektromagnetische Felder, die sowohl nach vorne als auch seitlich abstrahlen und so einen halbkugelförmigen Erfassungsbereich erzeugen.

Hauptvorteile:Die Erkennungsreichweite ist typischerweise 1,5- bis 2-mal größer als bei abgeschirmten Modellen vergleichbarer Größe.

Überlegungen:Das radiale Feld macht sie anfällig für Störungen durch in der Nähe befindliche Metallgegenstände. Sie benötigen beim Einbau ausreichend „metallfreie Zonen“.

Vergleichsanalyse: Abgeschirmt vs. ungeschirmt

Materielle Überlegungen

Hersteller geben typischerweise Erkennungsbereiche für Weichstahl (Fe360) an. Unterschiedliche Materialien wie Aluminium oder Edelstahl erfordern Korrekturfaktoren. Beispielsweise erkennt ein ungeschirmter M18-Sensor mit einer Reichweite von 8 mm für Stahl Aluminium möglicherweise nur bei 2,4–4 mm.

Anwendungsrichtlinien

Wann sollten Sie sich für abgeschirmte Sensoren entscheiden?

• Metallintensive Installationsumgebungen
• Anwendungen, die mechanischen Schutz erfordern
• Sensoranordnungen mit hoher Dichte
• Anforderungen an die Präzisionserkennung im Nahbereich
• Kleine, sich schnell bewegende Metallziele

Wann sollten Sie ungeschirmte Sensoren wählen?

• Anwendungen, die erweiterte Erfassungsbereiche erfordern
• Nichtmetallische Montageflächen
• Große oder unregelmäßig geformte Ziele
• Erkennung durch nichtmetallische Barrieren

Branchenanwendungen

Überlegungen zur Installation

Häufige Fallstricke:

1. Montage ungeschirmter Sensoren ohne ausreichende metallfreie Zonen
2. Vernachlässigung materieller Korrekturfaktoren
3. Es wird versucht, Ziele zu erkennen, die kleiner als die Sensorfläche sind
4. Sensoren zu nahe beieinander installieren
5. Vibrations- und Schockanforderungen außer Acht gelassen

Technische Überlegungen

Der grundlegende Unterschied liegt in der elektromagnetischen Abschirmung. Abgeschirmte Sensoren begrenzen ihre Felder für eine präzise Vorwärtserkennung, während ungeschirmte Versionen eine größere Reichweite auf Kosten der seitlichen Empfindlichkeit bieten.

Um eine optimale Leistung zu erzielen, sollten Sie mit dem ungeschirmten Sensor mit dem kleinsten Durchmesser beginnen, der Ihren Reichweitenanforderungen entspricht (nach Materialkorrekturen). Wenn eine abgeschirmte Version die gleichen Reichweitenanforderungen erfüllen kann, bietet sie im Allgemeinen mehr Installationsflexibilität.