Czujniki indukcyjne – budowa, zasada działania i kluczowe parametry techniczne

20.05.2025

Zasada działania

Czujniki indukcyjne działają na zasadzie zmiany parametrów obwodu magnetycznego w wyniku zbliżenia obiektu metalowego do powierzchni aktywnej czujnika. Wewnątrz czujnika znajduje się cewka z rdzeniem ferromagnetycznym, przez którą przepływa prąd zmienny, generując pole magnetyczne. Gdy obiekt metalowy znajdzie się w zasięgu tego pola, indukowane są w nim prądy wirowe, które powodują zmianę reluktancji obwodu magnetycznego, a tym samym zmianę indukcyjności cewki. Te zmiany są wykrywane przez układ elektroniczny czujnika i przekształcane na sygnał wyjściowy informujący o obecności obiektu.

Zalety czujników indukcyjnych

Czujniki indukcyjne zyskały reputację niezawodnych detektorów w środowiskach przemysłowych dzięki swoim wyjątkowym właściwościom konstrukcyjnym i funkcjonalnym. Poniżej przedstawiamy kluczowe zalety, które wyróżniają je na tle innych rozwiązań detekcyjnych.

Bezkontaktowe wykrywanie metali
Działając w oparciu o zasadę zmiany pola elektromagnetycznego, czujniki indukcyjne nie wymagają fizycznego kontaktu z obiektem. Minimalizuje to zużycie mechaniczne, eliminuje konieczność konserwacji oraz zwiększa trwałość urządzenia – szczególnie w środowiskach o dużej intensywności pracy.
Odporność na warunki przemysłowe
Dzięki zamkniętej, często hermetyzowanej obudowie (np. IP67 lub wyższej), czujniki te doskonale sprawdzają się w obecności pyłów, olejów, chłodziw czy wilgoci. Ich zdolność do pracy w temperaturach od -40°C do +85°C (a czasem więcej) czyni je idealnym rozwiązaniem do trudnych środowisk.
Wysoka częstotliwość przełączania
Czujniki indukcyjne oferują wysoką częstotliwość w zakresie 500 Hz do 5 kHz. Dzięki temu doskonale sprawdzają się w aplikacjach wymagających precyzyjnego i szybkiego wykrywania ruchomych elementów na liniach produkcyjnych.
Prosta instalacja i kompaktowe rozmiary
Większość modeli jest dostępna w standardowych wymiarach (np. M8, M12, M18, M30), co ułatwia ich integrację z istniejącymi systemami. Dodatkowo, czujniki te dostępne są zarówno w wersjach cylindrycznych, jak i prostokątnych, co pozwala na ich dopasowanie do niemal każdej przestrzeni montażowej.
Długa żywotność i niezawodność
Brak ruchomych elementów mechanicznych eliminuje ryzyko awarii związanych z zużyciem. Żywotność czujników liczona jest często w milionach cykli pracy, co sprawia, że są ekonomicznym wyborem w dłuższej perspektywie czasowej.

Ciekawostka:

Pierwsze czujniki indukcyjne zostały opracowane już w latach 60. XX wieku jako alternatywa dla mechanicznych krańcówek w przemyśle motoryzacyjnym. Ich zastosowanie znacznie zmniejszyło liczbę awarii i przestojów na liniach montażowych – rewolucjonizując koncepcję niezawodnej detekcji w automatyce.

Kluczowe parametry techniczne czujników indukcyjnych

Wybierając czujnik indukcyjny do aplikacji przemysłowej, należy zwrócić szczególną uwagę na szereg parametrów technicznych, które determinują jego skuteczność, kompatybilność oraz trwałość w danym środowisku pracy.

1. Zasięg działania (ang. sensing distance)
Standardowe modele czujników oferują zasięg detekcji od 1 mm do około 40 mm, przy czym wartości te zależą od średnicy czujnika, rodzaju czoła oraz właściwości materiału wykrywanego. Modele o zwiększonym zasięgu („extended range”) pozwalają uzyskać większy dystans bez zmiany gabarytów obudowy.

2. Rodzaj czoła czujnika – ekranowane vs. nieekranowane
Czujniki indukcyjne występują w wersjach:

Zabudowane (flush) – z czołem zlicowanym z obudową, pole elektromagnetyczne jest skoncentrowane z przodu, co umożliwia montaż w metalu oraz bliskie sąsiedztwo innych elementów bez ryzyka zakłóceń;
Niezabudowane (non-flush) – z wystającym czołem, oferują większy zasięg detekcji, jednak wymagają większych odstępów montażowych od innych powierzchni metalowych.
Pseudo zabudowane (quasi-flush) - pośrednia konstrukcja między wersją zabudowaną a niezabudowaną. Oferuje większy zasięg niż zabudowana, przy zachowaniu lepszej odporności na zakłócenia niż wersja niezabudowana. Idealne rozwiązanie, gdy potrzebna jest elastyczność montażu.

Dobór odpowiedniego typu zależy od warunków montażowych oraz wymaganej precyzji działania.

3. Polaryzacja i typ wyjścia
Dostępne są wersje PNP (sourcing), NPN (sinking), co określa sposób przesyłania sygnału wyjściowego i jego kompatybilność z wejściami sterownika PLC lub przekaźników. Dodatkowo występują również wersje 2-przewodowe (2-wire), które działają jako przełączniki w obwodzie zasilania – szczególnie przydatne w prostych aplikacjach lub podczas wymiany starszych czujników, gdzie liczba przewodów jest ograniczona.

4. Tryb pracy: NO / NC (normalnie otwarty / zamknięty)
Czujnik może pracować jako:

NO (normalnie otwarty) – sygnał pojawia się po detekcji obiektu,
NC (normalnie zamknięty) – sygnał znika po wykryciu obiektu.

Wiele modeli oferuje także wyjścia przełączalne lub podwójne (NO+NC), co ułatwia elastyczne dopasowanie czujnika do różnych scenariuszy aplikacyjnych.

5. Zasilanie i obciążalność
Typowe napięcie zasilania mieści się w zakresie 10–30 V DC. Należy również uwzględnić maksymalny dopuszczalny prąd obciążenia, zwykle 100–300 mA. Nowoczesne czujniki posiadają zabezpieczenia przeciwzwarciowe i przepięciowe, co zwiększa ich odporność na błędy instalacyjne.

6. Obudowa i stopień ochrony IP
Materiał i konstrukcja obudowy mają wpływ na odporność mechaniczną i chemiczną czujnika.

Sprawdź naszą ofertę czujników indukcyjnych!

Jeśli szukasz sprawdzonych rozwiązań w zakresie detekcji obiektów metalowych – zapraszamy do zapoznania się z naszą bogatą ofertą czujników indukcyjnych na stronie www.automatyka24.pl. W naszym asortymencie znajdziesz produkty renomowanych producentów takich jak Pepperl+Fuchs, Xecro, Wenglor, Balluff, IFM, Turck, Contrinex.

Oferujemy:

czujniki w wersjach ekranowanych i nieekranowanych,
modele z wyjściami PNP, NPN, NO/NC,
rozwiązania do pracy w ekstremalnych warunkach (IP67/IP69K),
szeroki wybór średnic, długości i zakresów wykrywania.

Dzięki stałej dostępności magazynowej, szybkiej dostawie i fachowemu doradztwu technicznemu – jesteśmy gotowi pomóc Ci dobrać odpowiedni czujnik do każdej aplikacji przemysłowej.

Nie wiesz, który model wybrać?
Skontaktuj się z naszym zespołem – zapewniamy profesjonalne wsparcie i indywidualne podejście do każdego projektu.