Prinsip Kerja, Aplikasi, Kelebihan Eddy Current Sensor

Sensor arus eddy terutama digunakan untuk perpindahan dan pengukuran posisi target konduktif listrik. Mereka umumnya digunakan untuk mengukur bahan feromagnetik dan non-feromagnetik. Mereka cocok untuk aplikasi di lingkungan industri yang keras karena toleransinya yang unggul terhadap medan interferensi minyak, kotoran, debu, kelembapan, dan magnet.

Sensor dan sakelar kedekatan arus Eddy mendeteksi kedekatan atau keberadaan target dengan merasakan fluktuasi dalam medan magnet yang dihasilkan oleh koil referensi. Variasi dalam bidang ini disebabkan oleh adanya benda konduktif di dekatnya. Informasi pembuatan dan pendeteksian lapangan disediakan dalam rentang kHz hingga MHz. Mereka dapat digunakan sebagai sensor jarak untuk mendeteksi keberadaan target, atau dapat dikonfigurasi untuk mengukur posisi atau perpindahan target.

Tersedia dalam model miniatur dan sub-miniatur, mereka juga dapat digunakan untuk pengukuran di ruang yang areanya terbatas. Bagaimana cara kerja sensor arus eddy?

Prinsip Kerja Eddy Current Sensor

Sensor arus eddy beroperasi berdasarkan prinsip arus eddy induktif. Ini mengukur jarak berdasarkan ekstraksi energi dari rangkaian berosilasi, yang diperlukan untuk menghasilkan arus eddy dalam bahan konduktif listrik.

Ketika kumparan penginderaan disuplai dengan arus bolak-balik, itu menyebabkan medan magnet terbentuk di sekitar kumparan. Jika bahan penghantar listrik ditempatkan di medan ini, medan arus eddy diinduksi sesuai dengan hukum induksi Faraday. Saat objek bergerak, hal itu menyebabkan perubahan impedansi kumparan, yang sebanding dengan perubahan jarak antara sensor dan target.

Target Sensor

Bahan target untuk sensor kedekatan arus eddy dapat berupa magnet, non-magnetik, besi, dan non-besi.

• Bahan target magnetik dimagnetisasi, biasanya dengan komponen magnet permanen.
• Target deteksi non-magnetik tidak memerlukan magnetisasi.
• Target besi untuk deteksi posisi termasuk besi atau bahan berbasis besi seperti baja, baja tahan karat, dll.
• Bahan target non-besi adalah logam tetapi tidak berbahan dasar besi atau baja, seperti aluminium, kuningan, dan tembaga.

Kriteria Seleksi

Saat mencari sensor kedekatan arus eddy, jarak pengoperasian dan keterulangan adalah parameter paling penting untuk dipertimbangkan. Pertimbangan lain termasuk kinerja sakelar, tipe bodi, sambungan listrik, dan berbagai fitur.

Jarak operasi terukur adalah jarak kritis di mana peralihan terjadi. Penting untuk memilih sensor yang akan beroperasi dalam rentang penginderaan yang diperlukan. Ini dapat ditentukan oleh persyaratan proses dan opsi pemasangan. Pengulangan adalah jarak di mana sensor berulang kali beralih. Ini adalah ukuran presisi. Tergantung pada aplikasinya, presisi bisa menjadi kriteria desain yang penting saat memilih sensor.

Baca Juga : Prinsip Kerja Mechanical Vibration Switch

Kinerja Sakelar Listrik

Tergantung pada opsi daya yang tersedia, persyaratan daya mungkin menjadi spesifikasi utama saat memilih sensor.

• Perangkat dapat ditenagai oleh sumber daya AC atau DC.

Konfigurasi beban adalah parameter penting untuk dipertimbangkan. Sensor jarak Eddy Current dapat mengganti beban AC atau beban DC. Konfigurasi beban DC dapat berupa NPN atau PNP.

• NPN adalah output transistor yang mengalihkan tegangan umum atau negatif ke beban; beban terhubung antara output sensor dan suplai tegangan positif.
• PNP adalah output transistor yang mengalihkan tegangan positif ke beban; beban terhubung antara output sensor dan catu tegangan umum atau negatif.
• Konfigurasi kabel adalah NPN 2 kabel, 3 kabel, PNP 3 kabel, NPN 4 kabel, dan PNP 4 kabel.
• Sirkuit DC 2-kawat biasanya menyertakan jembatan dioda secara seri dengan sensor, memungkinkan fungsionalitas baik sebagai NPN atau PNP di sirkuit DC.

Jenis sakelar dapat berupa bukaan normal (TIDAK) atau tutup normal (NC).

Jika sakelar adalah sakelar tipe NAMUR atau sakelar khusus untuk mengalihkan beban resistif. Ini akan membutuhkan amplifier eksternal.

Jenis Body

Sensor kedekatan arus eddy biasanya ditempatkan di rumah barel atau persegi panjang.

• Gaya tubuh laras berbentuk silinder. Laras sensor biasanya berulir sehingga dengan bantuan dua mur pengunci, sensor dapat dengan mudah disesuaikan lebih dekat atau lebih jauh dari target sesuai kebutuhan.
• Gaya tubuh persegi panjang atau blok adalah sensor berbentuk persegi panjang atau blok satu bagian.

Sambungan Listrik

Sambungan listrik untuk sensor kedekatan arus eddy dapat berupa kabel tetap, konektor, dan terminal.

• Kabel tetap merupakan bagian integral dari sensor dan sering kali menyertakan lead yang “telanjang”.
• Sensor dengan konektor memiliki konektor integral untuk dipasang ke sistem yang ada.
• Sensor dengan terminal memiliki kemampuan untuk mengencangkan atau menjepit.

Baca Juga : Jenis dan Aplikasi Proximity Sensor

Aplikasi Current Eddy Sensor

Karena ini adalah perangkat non-kontak, perangkat ini cocok untuk aplikasi pengukuran dengan resolusi lebih tinggi. Perangkat ini digunakan untuk mengetahui posisi suatu benda yang bersifat konduktif. Berbagai aplikasi adalah sebagai berikut.

(i) Pengukuran posisi

Karena output transduser arus eddy mewakili ukuran jarak antara transduser dan konduktor, perangkat dapat dikalibrasi untuk mengukur posisi atau perpindahan target. Dengan demikian, dapat diterapkan dalam memantau atau merasakan lokasi yang tepat dari suatu objek seperti alat mesin. Itu juga dapat digunakan untuk menemukan posisi akhir dari peralatan presisi seperti disk drive.

(ii) Pengukuran gerak getar

Perangkat ini juga cocok untuk menemukan posisi alternatif dari konduktor getar. Karena perangkat kontak tidak praktis untuk aplikasi ini, perangkat non-kontak seperti transduser arus eddy sangat dianjurkan. Dengan demikian, dapat diterapkan dalam mengukur jarak poros dari titik referensi atau gerakan bolak-balik dari instrumen bergetar.

Karena ketahanan dan stabilitasnya untuk mengukur di bawah lingkungan yang ekstrem, sensor arus eddy digunakan dalam berbagai aplikasi industri. Beberapa contoh termasuk:

• Ukur getaran aktuator di pabrik galvanisasi baja
• Gerakan silinder dalam mesin pembakaran internal
• Ukur ketebalan lembaran logam di celah rol
• Ukur pergerakan silinder hidrolik
• Digunakan di pesawat terbang untuk mengukur pergerakan sakelar kunci pintu dan tutup roda pendaratan

Untuk menelusuri rangkaian lengkap sensor arus eddy kami, silakan kunjungi halaman ini.

Baca Juga : Klasifikasi Sensor dan Transduser

Keuntungan sensor arus Eddy

Sensor arus eddy memiliki stabilitas dan ketahanan suhu yang unggul terhadap tekanan, suhu, kotoran, dan minyak. Mampu beroperasi pada tekanan hingga 4000 bar, mereka adalah salah satu sensor non-kontak bebas aus terbaik untuk mengukur perpindahan dan posisi di lingkungan industri yang keras.

Sensor juga mampu mengukur dengan kecepatan tinggi hingga 100 kilo Sampel per detik. Kepala sensor juga dapat disesuaikan berdasarkan permintaan khusus pelanggan agar sesuai dengan aplikasi yang berbeda. Sensor umumnya berukuran mini dan oleh karena itu, cocok untuk pengukuran di area yang aksesnya terbatas. Sensor ini juga berbiaya rendah dan dapat digunakan dalam aplikasi OEM bervolume tinggi.

Baca Juga : Prinsip Kerja, Kelebihan, dan Aplikasi Optical Proximity Sensors

Fitur Current Sensor Eddy

Ada sejumlah fitur yang mungkin penting untuk dipertimbangkan saat memilih sensor kedekatan arus eddy.

• Sensor yang dapat disesuaikan medan diperlukan saat penyesuaian perlu dilakukan saat sensor jarak sedang digunakan. Potensiometer umumnya digunakan untuk mengontrol kekuatan medan magnet atau jangkauan deteksi.
• Sensor jarak otodidak dapat dikalibrasi secara otomatis untuk memicu sakelar di lokasi target tertentu.

Bahan konstruksi dan peringkat selungkup harus dipertimbangkan saat sensor akan ditempatkan di luar ruangan atau terpapar suhu ekstrem, atau di bawah pengaruh kondisi proses yang basah, lembab, berdebu, kotor, atau korosif.

Kekurangan Eddy Current Sensor

• Hasilnya akan tepat hanya jika celah antara transduser dan konduktor kecil.
• Perangkat tidak dapat digunakan untuk menemukan posisi bahan non-konduktif.
• Selalu terjadi hubungan non-linier antara jarak dan impedansi kumparan aktif perangkat.
• Perangkat ini sangat sensitif terhadap suhu.

Baca Juga : Prinsip Kerja, Aplikasi, dan Kelebihan Ultrasonic Proximity Sensor

Kesimpulan

dari artikel yang telah kami paparkan diatas, yaitu “Prinsip Kerja, Aplikasi, Kelebihan Eddy Current Sensor”, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

• Sensor arus eddy terutama digunakan untuk perpindahan dan pengukuran posisi target konduktif listrik. Mereka umumnya digunakan untuk mengukur bahan feromagnetik dan non-feromagnetik.
• Sensor arus eddy beroperasi berdasarkan prinsip arus eddy induktif. Ini mengukur jarak berdasarkan ekstraksi energi dari rangkaian berosilasi, yang diperlukan untuk menghasilkan arus eddy dalam bahan konduktif listrik.
• Karena ini adalah perangkat non-kontak, perangkat ini cocok untuk aplikasi pengukuran dengan resolusi lebih tinggi. Perangkat ini digunakan untuk mengetahui posisi suatu benda yang bersifat konduktif.
• Sensor arus eddy memiliki stabilitas dan ketahanan suhu yang unggul terhadap tekanan, suhu, kotoran, dan minyak. Mampu beroperasi pada tekanan hingga 4000 bar, mereka adalah salah satu sensor non-kontak bebas aus terbaik untuk mengukur perpindahan dan posisi di lingkungan industri yang keras.

Sumber : learnmech.com | www.bestech.com.au | www.globalspec.com