Senzori magnetici

Senzori magnetici – măsurarea fără contact a poziției și mișcării în automatizarea industrială

Senzorii magnetici sunt elemente de măsurare fără contact utilizate pentru detectarea poziției, deplasării, vitezei și direcției de mișcare în sisteme de automatizare, acționări și robotică. Funcționează pe principiul măsurării câmpului magnetic generat de un magnet permanent sau un element feromagnetic mobil. Principalele tehnologii sunt efectul Hall, magnetorezistența (AMR, GMR) și bobinele inductive. RGB Elektronika oferă o gamă completă de senzori magnetici pentru aplicații liniare și rotative, în versiuni standard și industriale cu certificări ATEX.

Avantajul senzorilor magnetici față de cei optici este rezistența lor totală la contaminare: praful, așchiile metalice, uleiurile, grăsimile și umiditatea nu perturbă funcționarea. Nu necesită o cale optică transparentă – magnetul și senzorul pot fi separați de o garnitură, peretele unui cilindru sau un metal nemagnetic. Grade de protecție IP67–IP69K. Domenii de temperatură –40°C la +150°C.

Tipuri de senzori magnetici

• Senzori cu efect Hall – detectează prezența unui câmp magnetic sau măsoară intensitatea acestuia. Ieșire digitală (comutare ON/OFF) sau analogică (proporțională cu intensitatea câmpului). Utilizați pentru detectarea poziției axului, limitele de cursă ale acționărilor, citirea magneților codificatori în encodere magnetice.
• Senzori AMR (magnetorezistență anizotropă) – rezoluție foarte ridicată a măsurării unghiului, sub 0,1°. Consum redus de energie. Utilizați în servoacționări, direcția vehiculelor electrice și capete rotative industriale.
• Senzori GMR (magnetorezistență gigantică) – sensibilitate și mai mare decât AMR, posibilitatea funcționării la distanță mare față de magnet. Utilizați în sisteme de măsurare liniară a poziției și encodere cu bandă.
• Senzori Reed – contact de comutare simplu activat de câmpul magnetic. Economici, fiabili, fără electronică. Utilizați pentru detectarea poziției cilindrilor pneumatici prin peretele cilindrului, deschiderea/închiderea ușilor, vane cu sferă.
• Rigle magnetice liniare – bandă sau riglă codificată magnetic cu senzor de citire. Rezoluție până la 1 µm, domenii până la câțiva metri. Utilizate în locul encoderelor liniare optice în medii cu lichide de tăiere și așchii.
• Encodere magnetice (absolute și incrementale) – disc magnetic cu bandă multipolară și senzor AMR/Hall. Rezistente la vibrații și șocuri. Compacte – ax până la 50 mm diametru. Interfețe: SIN/COS, A/B/Z, RS-422, SSI, BISS-C, EnDat.

Aplicații ale senzorilor magnetici

• Cilindri pneumatici și hidraulici – senzori Reed și Hall pentru citirea poziției pistonului prin peretele cilindrului. Montare rapidă în canal T, fără modificarea cilindrului.
• Servoacționări și motoare electrice – encodere magnetice pentru măsurarea unghiului rotorului, comutarea motoarelor fără perii BLDC/PMSM. Mai rezistente la ulei și praf decât cele optice.
• Mașini CNC și mașini-unelte – rigle magnetice pentru axele liniare, înlocuind rețelele de difracție din sticlă sau piatră în medii care necesită rezistență la lichide de tăiere emulsionate.
• Robotică mobilă și vehicule AGV – detectarea poziției de-a lungul benzii magnetice de pe podea, orientarea față de stația de andocare.
• Industria alimentară – senzori magnetici în carcase igienice IP69K, fără fisuri care acumulează contaminanți. Detectarea poziției vanelor și clapetelor.
• Securitatea mașinilor – zăvoare de siguranță magnetice pentru uși și protectori, detectarea închiderii protectorilor în sisteme SIL 3/PL e.

Criterii de selecție a unui senzor magnetic

• Tehnologia – Reed (economic, simplu ON/OFF) → Hall (rapid, digital) → AMR/GMR (măsurare precisă unghi/poziție) → encoder magnetic (feedback buclă închisă)
• Distanța de lucru (gap) – depinde de forța magnetului utilizat; tipic 1–8 mm pentru senzori Hall, 0,1–2 mm pentru AMR
• Mediul – prezența așchiilor feritice poate perturba funcționarea; utilizați magneți de forță mare sau protecții din material nemagnetic
• Interfața de ieșire – PNP/NPN pentru PLC, SIN/COS sau SSI pentru servoacționări, IO-Link pentru diagnosticare și reconfigurare