วิธีเลือกซื้อ Proximity Sensor

0

%e0%b8%a7%e0%b8%b4%e0%b8%98%e0%b8%b5%e0%b8%81%e0%b8%b2%e0%b8%a3%e0%b9%80%e0%b8%a5%e0%b8%b7%e0%b8%ad%e0%b8%81-proximity-1

Proximity Sensor เป็นเซ็นเซอร์ที่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อการตรวจจับวัตถุ โดยปราศจากการสัมผัส ในปัจจุบันจะเห็นได้ว่าพร้อกซิมิตี้เซ็นเซอร์นั้นจะเป็นที่นิยมใช้งานกันอย่างแพร่หลายทดแทน Limit Switch เนื่องจากมี คุณสมบัติที่ทนทานและมีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่า โดยพร้อกซิมิตี้เซ็นเซอร์ที่ใช้กันในปัจจุบันจะมีด้วยกัน 2 ประเภท คือ

  • Inductive Proximity Sensor เป็นเซ็นเซอร์ที่ใช้ตรวจจับโลหะด้วยหลักการสนามแม่เหล็กไฟฟ้า จะใช้ตรวจจับวัตถุที่เป็น “โลหะ” โดยเฉพาะ
  • Capacitive Proximity Sensor เป็นเซ็นเซอร์ตรวจจับวัตถุด้วยหลักการประจุไฟฟ้า ใช้ตรวจจับวัตถุที่เป็น “โลหะและอโลหะ” ได้

%e0%b8%a7%e0%b8%b4%e0%b8%98%e0%b8%b5%e0%b8%81%e0%b8%b2%e0%b8%a3%e0%b9%80%e0%b8%a5%e0%b8%b7%e0%b8%ad%e0%b8%81-proximity-7ในงานอุตสาหกรรมที่อยู่ในกระบวนการผลิตมักมีการใช้งานพร้อกซิมิตี้เซ็นเซอร์แล้วถ้าหากเราต้องเลือกซื้อ เราจะต้องดูอะไรบ้าง? ต้องเลือกอย่างไร? วันนี้เราจะมาดูไปพร้อมๆ กันเลยครับผม

วิธีการเลือกซื้อพร้อกซิมิตี้เซ็นเซอร์สิ่งที่เราควรดูนั้น ได้แก่

  • ประเภทของชิ้นงาน: พร้อกซิมิตี้เซ็นเซอร์นั้นมีทั้งแบบที่สามารถตรวจจับ “โลหะ” ซึ่งจะเป็นประเภท Inductive Proximity Sensor และ “โลหะและอโลหะ” ซึ่งจะเป็นประเภท Capacitive Proximity Sensor ได้ ดังนั้นเราควรรู้ว่าวัตถุที่เราจะใช้ทำการตรวจจับนั้นเป็นประเภทใด และหากเลือกแบบ Capacitive Proximity Sensor ก็จะมีให้เลือกว่าจะเอาแบบ Flush หรือ Non-Flush
    • Flush-mounted capacitive sensor ใช้สำหรับการตรวจจับชิ้นงานที่เป็น อโลหะ และ มีสถานะเป็นของแข็ง เช่น แผ่นเวเฟ่อ ตัวอุปกรณ์ แผ่นวงจรพิมพ์ PCB ในงานอิเล็กทรอนิกส์ กล่อง กระดาษ ขวด กระป๋อง พลาสติกตรวจจับของเหลวในภาชนะ ที่มีความหนาไม่เกิน 4mm. เช่น แก้ว พลาสติก
    • Non Flush-mounted capacitive sensor เหมาะสำหรับงานตรวจจับระดับในถัง เช่น ฝุ่นผง หรือ ของเหลว ตัวอย่างเช่น น้ำตาล แป้ง ทราย น้ำมัน น้ำ
  • ระยะการตรวจจับ: ปกติจะพิจารณาอยู่ 2 ค่า คือ (Sn) หรือ Normal Sensing Distance  จะเป็นค่าของระยะในการตรวจจับ ตามมาตรฐานที่ถูกทดสอบกับแผ่นมาตรฐาน ตาม IEC 947-5-2 โดยจะเป็นระยะที่สามารถตรวจจับได้จริง (Sd) หรือ Sensing Distance จะเป็นค่าระยะในการตรวจจับสูงสุดที่มีความเป็นไปได้ ซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของ Coil ภายใน Inductive Proximity Sensor โดยเราไม่ควรนำค่านี้มาพิจารณาในการเลือกใช้งานตรวจจับในระยะปกติ แต่ควรใช้พิจารณาถึงโอกาสที่จะมีวัตถุไม่พึงประสงค์ผ่านเข้ามาในระยะตรวจจับเท่านั้น

%e0%b8%a7%e0%b8%b4%e0%b8%98%e0%b8%b5%e0%b8%81%e0%b8%b2%e0%b8%a3%e0%b9%80%e0%b8%a5%e0%b8%b7%e0%b8%ad%e0%b8%81-proximity-2

ภาพค่าระยะทางตรวจจับสูงสุด (Sd) ที่ตัวพร้อกซิมิตี้เซ็นเซอร์สามารถตรวจจับได้ของ M12

  • ขนาด (Housing Size): ขนาดเป็นองค์ประกอบหนึ่งที่มีความเกี่ยวข้องกับระยะทางในการตรวจจับหรือ ค่า (Sn) โดยขนาดของเซ็นเซอร์ ที่นิยมนำมาใช้งานนั้น ส่วนมากจะมีการบอกขนาดเป็นหน่วย Metrix  คือ M12x1, M18x1, M30 x1.5 ซึ่งเป็นรูปทรงกระบอกมีเกลียว โดยเซ็นเซอร์ที่มีขนาดใหญ่จะให้ค่า Sn ที่ไกลมากกว่าเซ็นเซอร์ที่มีขนาดเล็ก สำหรับเซ็นเซอร์ รูปทรงสี่เหลี่ยม ส่วนใหญ่แล้ว จะมีรูปร่างที่ไม่เป็นมาตรฐาน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบของแต่ละผู้ผลิต

%e0%b8%a7%e0%b8%b4%e0%b8%98%e0%b8%b5%e0%b8%81%e0%b8%b2%e0%b8%a3%e0%b9%80%e0%b8%a5%e0%b8%b7%e0%b8%ad%e0%b8%81-proximity-6

 

  • ความถี่ในการตรวจจับ (Switching Frequency): จะพิจารณาจากความเร็วสูงสุดของวัตถุหรือชิ้นงานที่วิ่งผ่านด้านหน้าตัวเซ็นเซอร์โดยเซ็นเซอร์ยังคงตรวจจับและวัดค่าได้อย่างแม่นยำ ตัวอย่างเช่น การใช้งานในงานตรวจจับความเร็วรอบของเฟืองที่ต้องพิจารณาเรื่องความถี่ ถ้าเป็นพร้อกซิมิตี้ที่มี Switching Frequency 1 kHz จะมีความเร็วในการตรวจจับชิ้นงานที่ 1 ms หรือ 1000 ชิ้นต่อวินาที

%e0%b8%a7%e0%b8%b4%e0%b8%98%e0%b8%b5%e0%b8%81%e0%b8%b2%e0%b8%a3%e0%b9%80%e0%b8%a5%e0%b8%b7%e0%b8%ad%e0%b8%81-proximity-5

  • ชนิดของสายและคอนเน็คเตอร์: ชนิดของสายจะขึ้นอยู่กับพื้นที่ในการติดตั้งว่ามีสภาวะแวดล้อมเป็นแบบใด เช่น ถ้ามีน้ำมันหรือสารระเหยที่มีผลต่อสายไฟหรือไม่ โดยวัสดุมาตรฐานที่ใช้ทำสายไฟนั้นจะเป็นแบบ PVC หากต้องการความทนทานมากขึ้นจะเหมาะสมกับแบบ PU มากกว่า ส่วนรุ่นที่เป็นคอนเน็คเตอร์นั้นจะมีโครงสร้างหรือวัสดุเป็นแบบเดียวกับสาย เพียงแต่จะใช้คอนเน็คเตอร์ ขนาด M8 หรือ M12 ในการต่อเข้ากับเซ็นเซอร์แทน เพื่อให้เกิดความสะดวกในการติดตั้งและการบำรุงรักษา
  • แหล่งจ่ายไฟ (Power Supply): จะขึ้นอยู่กับหน้างานและตัวควบคุมที่รับสัญญาณจากตัวเซ็นเซอร์ เช่น อุปกรณ์ คอนโทรลเลอร์เป็น PLC, Counter, Timer, Pulse Meter จะใช้แหล่งจ่ายไฟชนิด DC 10-30V ซึ่งมีความปลอดภัยต่อผู้ใช้งานมากกว่า แต่ถ้าโหลดเป็นอุปกรณ์ที่เป็น AC เช่น Coil AC 220VAC ก็จะใช้กับแหล่งจ่ายไฟแบบ AC 220V แต่ต้องใช้ความระมัดระวังในการต่อสายให้ถูกต้อง
  • สัญญาณเอาท์พุต: จะใช้เซ็นเซอร์ที่มีสัญญาณเอาท์พุตเป็นแบบ NPN (common -) หรือ PNP (common +) การเลือกใช้จะพิจารณาจากวงจรที่เราไปใช้ว่ามี Common เป็นแบบใด

%e0%b8%a7%e0%b8%b4%e0%b8%98%e0%b8%b5%e0%b8%81%e0%b8%b2%e0%b8%a3%e0%b9%80%e0%b8%a5%e0%b8%b7%e0%b8%ad%e0%b8%81-proximity-3

ภาพวงจร NPN และ PNP ของพร้อกซิมิตี้เซ็นเซอร์แบบคอนเน็คเตอร์ และแบบมีสาย

  • Switching Function NO หรือ NC: การเลือกใช้งานจะขึ้นอยู่กับฟังก์ชันการทำงานของตัวเซ็นเซอร์ โดยกรณีที่เป็นการต่อตัวเซ็นเซอร์ในวงจรที่เป็นการตัดการทำงานหรือส่วนของการป้องกันจะนิยมใช้แบบ Normally Close (NC) หรือปกติปิด แต่ถ้าเป็นวงจรทริกเกอร์ทั่วไป เช่น การเริ่มวงจร, การนับจำนวน ก็จะนิยมใช้งานเป็นแบบ Normally Open (NO) หรือปกติเปิด นอกจากนี้ในเซ็นเซอร์บางรุ่นอาจมีทั้งสองวงจรภายในตัว ซึ่งจะขึ้นอยู่กับการต่อสาย

%e0%b8%a7%e0%b8%b4%e0%b8%98%e0%b8%b5%e0%b8%81%e0%b8%b2%e0%b8%a3%e0%b9%80%e0%b8%a5%e0%b8%b7%e0%b8%ad%e0%b8%81-proximity-4

ภาพวงจร NO และ NC ของพร้อกซิมิตี้เซ็นเซอร์แบบคอนเน็คเตอร์และแบบมีสาย 

  • IP Rating: เป็นมาตรฐานการป้องกันน้ำและฝุ่นของตัวเซ็นเซอร์โดยปกติจะมีค่า IP67 อยู่แล้ว ซึ่งเป็นค่าที่สามารถทนต่อฝุ่นและน้ำในการใช้งานปกติได้อย่างสบาย แต่สำหรับงานที่ต้องการใช้งานตัวเซ็นเซอร์ในสภาวะแวดล้อมที่เลวร้ายก็จะมีเซ็นเซอร์รุ่นพิเศษที่มี IP สูงกว่านี้เช่น IP68K

ในท้องตลาดมีผู้ผลิตพร้อกซิมิตี้เซ็นเซอร์อยู่หลายแบรนด์ เช่น BALLUFF, AUTONICS, OMRON, PROXITRON ซึ่งแต่ละเจ้าก็จะมีข้อดีหรือจุดเด่นที่แตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่น PR Series ของ AUTONICS ซึ่งรุ่นนี้เป็นอินดักทีฟพร้อกซิมิตี้เซ็นเซอร์ สามารถตรวจจับได้ไว ทนทาน

วิดีโพร้อกซิมิตี้เซ็นเซอร์ PR Series ของ AUTONICS

และ CR Series เป็นเซ็นเซอร์ประเภทคาปาซิทีฟพร้อกซิมิตี้เซ็นเซอร์มีความแม่นยำ ตรวจจับได้ไว ทนทานในการใช้งานในสภาวะแวดล้อมที่เลวร้ายได้อย่างดี มีให้เลือกหลายแบบหลายขนาด

วิดีโอพร้อกซิมิตี้เซ็นเซอร์ CR Series ของ AUTONICS

เป็นอย่างไรบ้างครับกับวิธีการเลือกซื้อพร้อกซิมิตี้เซ็นเซอร์ หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์แก่ผู้อ่านทุกท่านไม่มากก็น้อยนะครับ หากท่านใดมีข้อสงสัยเพิ่มสามารถสอบถามเข้ามาได้เลยนะครับ ครั้งหน้าเราจะมีอะไรดีๆ มาฝากคอยติดตามนะครับ วันนี้ขอลาไปก่อนสวัสดีครับ