發布日期：2022-10-09 點擊率：38
摘要：以某汽車制造商項目為例，解讀汽車制造業選擇適宜的電感式傳感器
關鍵詞：電感式；定位檢測；傳感器
汽車制造業的發展及現狀
汽車產品是一個高度綜合的最終產品，其與普通產品有一定的區別，是建立在一個龐大的社會經濟系統工程下，需要專業化、社會化，并需要相關工業產品與之配套。近年來，汽車消費市場在中國急速膨脹，從而汽車制造商紛紛擴大自己的生產規模，以適應這個龐大的市場。
汽車生產工藝上來看，近年來，國內汽車制造業的自動化水平大幅提升，明顯趨勢于提高裝配精度、提高生產效率。作為定位及檢測手段，多種傳感器已經普及到生產線各個環節中，尤其是車廠廣泛用于定位的電感式傳感器，實時監控著整條線的運行狀態。但面對于市場上不同廠家、多系列的傳感器，如何選擇最適合汽車制造領域應用的產品，成為關鍵。
電感式傳感器產品特性探討
對于電感式傳感器，大家都不會陌生，是用于近距離定位金屬物體的通用方式。因為主要是通過霍爾效應來完成檢測，所以也稱為霍爾傳感器。
其內部結構由兩部分構成：前端由纏繞著發射、接收線圈的鐵芯構成檢測部分；后端為電路部分，整體封裝在塑料或金屬外殼中。工作時，電磁鐵芯部分發生交變磁場，對靠近的金屬物體表面產生渦流效應，從而削弱LC震蕩電路，放大電路部分分析電磁鐵芯接收線圈的微弱LC震蕩電路變化，并給予相應的輸出。
不同外形尺寸，其額定檢測距離一般至多到100mm。通常狀態下，各廠家對于其標稱的檢測距離為在實驗室條件下測得的額定檢測距離。實際應用中，考慮到各方面的環境因素，其可靠檢測距離約為額定檢測距離的80%，但對于被測物是有一定要求的。由于應用現場的被測物材料的導磁性和尺寸大小，一般情況下達不到標準被測物的要求，那么傳感器的檢測距離會進一步的衰減，這也就是很多用戶感覺電感傳感器的檢測距離比廠家標稱的小很多的原因。在這種非標檢測的情況下，各廠家及其不同系列產品的差異較大。另外，更深入的講，在抗電磁干擾性、環境溫度、電壓擾動以及安裝要求等方面，都存在著差異。
選擇合適的傳感器，會大幅提升設備運轉的穩定性和可靠性，也最大的可能性減少傳感器的失效或損毀，減少不必要的維護投入。汽車制造業在生產過程中，大量使用電感式傳感器作為定位檢測，如何針對此行業選擇最適合的產品，顯得尤為重要。
汽車生產線的穩定運轉對電感式傳感器的要求
隨著中國市場對汽車需求，以及對車輛性能要求的提升。汽車制造商在新建項目上，對其作業生產線也有更高的標準。一方面，需要達到汽車制造工藝的要求；再者，需要保證整條線穩定順暢的運行、盡量減少維護和調試的時間，以保證較高的生產效率。
眾所周知，汽車制造環節主要包括四個主體部分：沖壓、焊裝、涂裝、總裝。而電感式傳感器都大量的應用于每個部分。特別是焊裝、涂裝和總裝車間，許多的電感式傳感器分布在積放鏈輸送線，起到滑翹檢測或分軌到位檢測作用。
以新投產建設的某車廠為例，該廠采用大量ELCO（宜科）公司C40系列電感式傳感器定位滑翹。此系列傳感器為方形，檢測面大小為40*40mm，額定檢測距離達40mm。
選擇此系列傳感器主要考慮到兩個因素:
1. 較遠的檢測距離：滑翹在運動中有時會有一定的震動，需要傳感器具有一定的檢測距離，以保證滑翹的被測部分不能因為震動脫離檢測區域或撞到傳感器造成損壞。
2. 適中的外形尺寸：通常來講，電感傳感器的檢測距離和體積是成正比的。對于40mm的檢測距離來講，40*40mm檢測面的方形外殼尺寸是非常適宜的。
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除此主體參數的選擇之外，還要考慮到更多的細節，以和現場工況相適宜，使傳感器和現場環境、設備更加匹配。
首先，檢測距離的衰減性。滑翹為鐵質，適合電感式傳感器檢測；而滑翹被測部分的尺寸略小于標準檢測物尺寸（標準被測物尺寸為3倍額定檢測距離，此應用中，標準尺寸應為120*120mm），這樣的話就會有一定的衰減，上述款傳感器在此方面做得比較優秀，衰減極小。
其次，現場抗干擾能力。這個是不容忽視的問題，普通電感式傳感器容易被電機或變頻器干擾，很多技術人員只對在此附近的應用選擇相應強抗電磁干擾的傳感器。但在汽車制造車間，廠房大，現場技術人員習慣使用對講機溝通，尤其是邊走邊用對講機對話時，會不經意的靠近傳感器，導致短暫失效。ELCO公司對C40系列產品在此方面非常關注，提升其整體電磁兼容性，避免因此造成誤動作的發生。
再者，安裝方面。隨著電感式傳感器的普及，傳感器不僅僅在電氣性能方面有所提升，其機械方面的設計也越來越人性化。此應用中C40的電感式傳感器感應面可以簡單的調整到5個方向。不用任何工具輔助，也不用切斷掉供電、輸出插件，僅僅通過手動操作即可。對不同檢測方向的安裝使用提供了便利，最大程度的實現了人性化安裝。減少了多種近似產品的備貨和減少了安裝、維護的時間。
最后，穩定運行的保障。C40具有IP67的防護等級，在車廠的使用中，杜絕了任何油污、塵污的侵蝕。另外，滑翹經過軌道時，震動是長期存在的，C40優異的抗震動性同樣是在此應用中發揮了非常重要的作用。
此項目中，ELCO公司根據其工況，為該汽車制造商提供的傳感器技術解決方案是比較成功的案例，整體上實現了為該項目中自動控制提供了穩定、可靠的檢測環節。
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