Wirbelstromsensor

Wirbelstrom-Sensor

Wenn ein leitfähiger Korpus in einem magnetischen Umfeld verschoben wird, entstehen in diesem Umfeld Wirbelströme, weil im leitfähigen Werkstoff eine elektrische Ladung austritt. Damit können Länge und Dicke von leitfähigen Materialien im Größenbereich von 0,5 bis 140 Millimeter ermittelt werden. Wirbelstrom-Sensoren sind gegenüber Messstoffen wie Ölen, Wässern und Stäuben im Meßspalt nicht empfindlich.

Weil die magnetische Spule eine der Änderungsrate des Magnetflusses proportionale elektrische Leistung erzeugt, kann das Messprinzip auch zur Drehzahlmessung z.B. mit Wirbelstromwandlern oder Drehzahlmessern eingesetzt werden.

Funktionalität der Wirbelstrom-Sensoren

Wirbelstrom-Sensoren (auch Induktiver Näherungsschalter genannt) machen sich den physischen Einfluss der Qualitätsänderung eines Resonanzkreises zunutze, dem durch Wirbelstrom-Verluste in leitenden Werkstoffen Wärme entnommen wird. Zusammen mit einem Kondenswasser bilden die induktiven Näherungsschalter einen LC-Schwingkreis, der von einem Elektronikeinsatz zu Hochfrequenzschwingungen (z.B. 1 MHz) erregt wird. Beim Einbringen eines elektrischen Leitobjektes in das Spielfeld werden im Spielfeld Wirbelströme erzeugt, die dem Spielfeld Wärme entnehmen und die Vibrationen unterdrücken.

Durch eine spezielle Auswerteelektronik ( "Wirbelstromwandler") wird die Änderung der Schwingweite erfasst und in ein dem Weg entsprechendes Signal umgerechnet. Anders als analoge Näherungsinitiatoren, die ständig messen, bewerten die einfachen induktiven Näherungsinitiatoren nur das Vorliegen oder Fehlen eines spezifischen leitenden Objekts. Die im Meßobjekt entstehende Wirbelspannung ist sehr gering und führt zu keiner nennenswerten Erwärmung oder magnetischen Einflussnahme.

Die Induktiven Näherungsschalter sind kontaktlos, verschleissfrei und im gekapselten Zustand gegen Schwingungen, Nässe und ( "nichtleitende") Verschmutzung geschützt.

Stabile & leistungsstarke Wirbelstrom-Sensoren

Berührungslos arbeitende Wegsensoren und Wegmeßsysteme basieren auf dem Wirbelsäuleprinzip. Die Entfernung zu einer magnetischen oder nicht magnetischen Metalloberfläche wird in ein spannungproportionales Meßsignal umgewandelt. Die berührungslos arbeitenden Wegsensoren sind zwar mit Sensorik für die Messbereiche von 0,5 bis 60 Millimeter erhältlich, die meisten Anwendungen bewegen sich jedoch zwischen 1 und 6 Millimeter Messbereich.

Die vom Wirbelstromsensor "beleuchtete" Oberfläche beträgt je nach Sensortyp das 1,5- bis 2,5-fache des Messbereiches, daher muss das Messobjekt bei einem Messfeld von 60 Millimetern mindestens 100 Millimeter groß sein. Der berührungslose Wegsensor kann als Gewindeprüfgerät zur Erfassung eines Gewindes in einer Bohrung verwendet werden.