Temassız Sensörler

Konu Anlatımı

Temassız Sensörler

Temassız Sensörler, Algılayıcılar ve Transdüserler dersi kapsamındaki Algılayıcı Türleri ünitesinin temel konularından biridir. Bu konu alanın gerektirdiği bilgi ve becerilerin kazandırılmasına temel oluşturur.

Temel Bilgiler

• Endüktif, kapasitif ve optik sensörler temassız çalışır.
• Limit anahtarı mekanik temasla algılar.
• Sensör seçimi ortam ve mesafeye göre yapılır.

Uygulama ve Dikkat Edilmesi Gerekenler

Bu konunun uygulamasında iş güvenliği kurallarına uyulmalı, kullanılan araç ve malzemeler amacına uygun seçilmeli ve yapılan işlemler standartlara göre kontrol edilmelidir. Öğrenilen bilgiler atölye ve iş yeri uygulamalarıyla pekiştirildiğinde kalıcılık artar.

1. Temassız Algılama Prensibi ve Sensör Türleri

Temassız sensörler, hedef cisimle fiziksel temas kurmadan onun varlığını, malzeme türünü veya mesafesini elektrik sinyaline çevirir. Endüktif sensör metal hedefin yakınında oluşan manyetik alan değişimini, kapasitif sensör dielektrik sabitindeki farkı, fotoelektrik sensör ise yansıyan veya kesilen ışığı algılar. Bu üçlü atölyelerde en sık kullanılan temassız algılama yöntemidir.

Algılama mesafesi gövde çapına ve hedefe göre değişir: M8 için 1-2 mm, M12 için 3-4 mm, M18 için 5-8 mm, M30 için 10-15 mm tipik değerlerdir. Alüminyum gibi manyetik olmayan metallerde ve küçük hedeflerde mesafe belirgin biçimde azalır, bu yüzden seçim yapılırken en küçük hedef çapı esas alınır.

2. Montaj, Yerleşim ve Çıkış Türü

Sensörün algılama yüzeyi ile hedef arasındaki boşluk üreticinin veri sayfasındaki değeri aşmamalı, gövde ile metal yüzey arasına gerekiyorsa yalıtım pulu konmalıdır. PNP çıkış yükü artı hattına, NPN çıkış ise toprağa bağlar; Avrupa endüstrisinde genellikle PNP tercih edilir. NO kontakt normalde açık, NC kontakt normalde kapalıdır ve emniyet zincirlerinde NC kullanılır.

• Yerleşimde hedefin geçiş genişliği en az algılama mesafesinin iki katı alınır.
• Kaynaklı ve manyetik ortamlarda parazit için besleme ve sinyal kabloları ayrı kanaldan geçirilir.
• Optik sensörün merceği ve aynası periyodik olarak hava ile temizlenir; kirlilik yanıltıcı açma veya kapatma yapar.

3. Devreye Bağlama ve Sinyal Kontrolü

Besleme genellikle 10-30 V DC aralığında çalışır; kahverengi uç artı, mavi uç eksidir, siyah ucun anlamı ise çıkış tipine göre değişir. Sensör bağlanmadan önce multimetre ile besleme ölçülür, hedef yaklaşıp uzaklaşırken siyah uçtaki gerilim 0 V ile besleme gerilimi arasında değişmelidir. Değişim yoksa önce besleme, sonra montaj mesafesi, en son olarak sensörün kendi kendine denenmesi gerekir.

4. Sınav ve Atölye Odaklı Değerlendirme

Sınavlarda en çok PNP ve NPN ayrımı, NO ile NC kontaktın anlamı ve algılama mesafesini etkileyen etkenler sorulur. Atölyede asıl sorun hedefin doğru yaklaşıp yaklaşmadığıdır: hedef doğru yerdeyken sensör açmıyorsa sırayla mesafe, hedef malzemesi ve çıkış tipi kontrol edilir.

Temassız Sensörlerin Çalışma Prensibi

Temassız sensörler, hedef cisimle fiziksel temas kurmadan onun varlığını, malzeme türünü veya mesafesini elektrik sinyaline çevirir. Bu prensip, endüktif, kapasitif ve optik sensörlerin çalışma mantığını temel alır. Endüktif sensörler metal hedefin yakınında oluşan manyetik alan değişimini algılar, kapasitif sensörler ise dielektrik sabitindeki farkı ölçer. Bu üç temassız algılama yöntemi, endüstriyel uygulamalarda en yaygın olarak kullanılan yöntemlerdir.

Algılama mesafesi, sensörün gövde çapına ve hedefin fiziksel özelliklerine bağlı olarak değişir. M8 için 1-2 mm, M12 için 3-4 mm, M18 için 5-8 mm, M30 için 10-15 mm gibi tipik değerler verilmiştir. Bu nedenle, sensör seçimi sırasında hedefin fiziksel boyutları ve malzeme türünü dikkatlice değerlendirmek önemlidir.

Sensörlerin Montaj ve Yerleşim Kuraları

Sensörün algılama yüzeyi ile hedef arasındaki boşluk, üreticinin veri sayfasındaki değeri aşmamalıdır. Gövde ile metal yüzey arasına gerekiyorsa yalıtım pulu konmalıdır. PNP çıkış yükü artı hattına, NPN çıkış ise toprağa bağlanır; Avrupa endüstrisinde genellikle PNP tercih edilir.

Yerleşimde hedefin geçiş genişliği en az algılama mesafesinin iki katı alınır. Kaynaklı ve manyetik ortamlarda parazit için besleme ve sinyal kabloları ayrı kanaldan geçirilir. Optik sensörün merceği ve aynası periyodik olarak hava ile temizlenir; kirlilik yanıltıcı açma veya kapatma yapar. Bu kurallar, sensörün doğru ve güvenli çalışmasını sağlamak için kritik öneme sahiptir.

Ne Öğreneceğiz

Algılayıcılar ve Transdüserler dersi kapsamında Temassız Sensörler konusu. Bu konuda ögrenme çıktıları:

• Temassız Sensörler ile ilgili temel kavramları açıklar.
• Temassız Sensörler konusunun Algılayıcılar ve Transdüserler dersi içindeki yerini ve önemini belirtir.
• Konuyla ilgili araç, gereç ve malzemeleri amacına uygun seçer.
• İş sağlığı ve güvenliği kurallarına uygun çalışır.
• Öğrendiği bilgi ve becerileri atölye/iş yeri uygulamalarında kullanır.

Ön Bilgi

Bu konuya başlamadan önce temel kavram ve ön koşulları kavramanız yardımcı olacaktır. Konunun çerçevesinde şu kavramlar dikkat ister:

• Endüktif, kapasitif ve optik sensörler temassız çalışır.
• Limit anahtarı mekanik temasla algılar.
• Sensör seçimi ortam ve mesafeye göre yapılır.
• Seçim yaparken algılama mesafesinden çok en küçük hedef çapı ve hedef malzemesi esas alınır; manyetik olmayan metallerde mesafe azalır.
• Optik sensörde mercek ve ayna kirlenmesi yanıltıcı açma-kapatma yapar; temizlik hava ile yapılır, bez kullanılmaz.
• Emniyet ve tekrar gerektiren devrelerde NC çıkış, arıza durumunda devrenin kesilmesini sağladığı için tercih edilir.

Basit Örnek ve Günlük Yaşam

Günlük yaşamda ve mesleki bağlamda bir uygulama:

Soru: Endüktif, kapasitif ve optik sensörler temassız çalışır.

1. Konuyu tanımla ve ilgili kavramları belirle.
2. Doğru yöntem veya hesaplamayı uygula.
3. Sonucu standartlara göre kontrol et.

Sonuç/cevap: Doğru uygulama sonucunda konuyla ilgili kazanım elde edilir.

İleri Örnek

Daha ileri bir uygulama:

Soru: Yansıtıcı tip fotoelektrik sensörde ayna yüzeyi kirlendiğinde sistem sürekli açık kalıyor. Neden ve çözüm nedir?

1. Adım 1: Kirlenen ayna ışığın geri dönüşünü azalttığı için alıcı sürekli zayıf sinyal alır ve eşik değeri şaşar.
2. Adım 2: Mercek ve ayna basınçlı hava ile temizlenir, yüzeyde iz kalmadığı kontrol edilir.
3. Adım 3: Temizlikten sonra hedef konumunda açma-kapama tekrar test edilir.

Sonuç/cevap: Cevap: Kirlilik ışık yolunu bozar; hava ile temizleme sonrası sensör normal çalışır.

Adım Adım Çözülmüş Örnek

Temassız Sensörler - Örnek 1 konusunun adımları:

1. Konuyu tanımla ve ilgili kavramları belirle.
2. Doğru yöntem veya hesaplamayı uygula.
3. Sonucu standartlara göre kontrol et.

Karşılaştırma Tablosu

Özet

Temassız Sensörler, Algılayıcılar ve Transdüserler dersi kapsamında ele alınan temel konulardan biridir. Endüktif, kapasitif ve optik sensörler temassız çalışır. Limit anahtarı mekanik temasla algılar. Sensör seçimi ortam ve mesafeye göre yapılır. Bu bilgiler uygulama ve iş güvenliği kurallarıyla birlikte pekiştirilmelidir.

Kendini Dene

Soru: Bir paketleme hattında çelik kutu, plastik kapaklı kutu ve cam şişeyi ayrı ayrı algılamak için sensör seçimi yapman isteniyor. Her parça için uygun sensör türünü, gövde çapına göre algılama mesafesini ve ortama uygun koruma sınıfını gerekçeleriyle belirle; seçim sıranı adımlar hâlinde yaz.

Örnek cevap: Puanlama anahtarı: çelik için endüktif sensör seçimi 3 puan, plastik için kapasitif sensör 3 puan, cam için optik veya kapasitif sensör 3 puan; her seçim için gerekçe 2 puan; gövde çapına göre algılama mesafesi ve ortam koşuluna göre IP sınıfının yazılması 3 puan; adımların sıralı ve anlaşılır olması 1 puan.