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Näherungssensor – wenn Gegenstände und Materialien miteinander auf Tuchfühlung gehen

Näherungssensoren bzw. Näherungsschalter reagieren, wenn sich Gegenstände und Materialien einander annähern. Sie finden in hochautomatisierten Bereichen Anwendung. Im Gegensatz zu einem Lichtschalter, der ein- oder ausgeschaltet wird, handelt es sich bei einem Näherungsschalter um einen elektrischen Schalter, der Objekte über eine Sensierung ohne Berührung kontaktlos erkennt.

Welche Näherungsschalter gibt es?

Es gibt induktive, kapazitive und Ultraschall-Näherungsschalter. Induktive Näherungsschalter reagieren, wenn ein Stück Metall in das von ihnen selbst erzeugte elektromagnetische Feld gerät. Der kapazitive Näherungssensor baut mit Elektroden ein Feld auf. Er meldet sich, wenn flüssiges oder festes Material durch Eindringen dessen Kapazität verändert. Ultraschall-Näherungssensoren senden hochfrequente Schallwellen aus und reagieren, wenn diese an einem Objekt reflektiert werden. Optische Näherungsschalter besitzen einen Lichtsender und -empfänger. Sie geben ein Signal, wenn der Lichtstrahl unterbrochen wird.

Wo wird der Näherungssensor eingesetzt?

Näherungsschalter werden millionenfach industriell und gewerblich eingesetzt. Der induktive Näherungssensor ist robust und langlebig. Er erkennt einen Metallgegenstand innerhalb kürzester Entfernungen. Beispiele hierfür sind:

  • Anwesenheitsdetektion einer Maschinenkomponente
  • Erkennen verschiedener Positionen von Endlagenschaltern
  • Abzählen von Metallobjekten in der Komponentenzuführung oder Fördertechnik

Kapazitive Näherungsschalter eignen sich:

  • zur Füllstandsüberwachung von Schuttgütern, Pasten oder Flüssigkeiten
  • als Endschalter in CNC-Maschinen
  • zur Impulsgebung, wenn es um Zählaufgaben geht
  • als Grenztaster im Anlagenbau

Ultraschallsensoren tolerieren Schmutz und erfassen:

  • feste, flüssig, körnige oder pulverförmige Objekte
  • farblich wechselnde, transparente oder hochglänzende Objekte

Optische Näherungssensoren gibt es als Einweglichtschranken, Reflexionslichtschranken und Reflexionslichttaster und werden in Alarmanlagen oder Rolltreppen eingesetzt.

Wie schließe ich einen Näherungsschalter an?

Näherungssensoren können elektrisch oder mechanisch angeschlossen werden. Als PNP- oder NPN-Sensoren werden sie elektrisch angeschlossen. Sie besitzen meistens die folgenden drei Anschlüsse:

  • U±Anschluss für die Versorgungsspannung
  • GND-Anschluss für die Masse
  • Signalanschluss

Beim NPN-Sensor ist das Signal beim Schalten an der Masse gelegt, beim PNP Sensor wird es gegen + geschaltet. Näherungssensoren werden mit mehreren Schrauben durch das Gehäuse mechanisch angeschlossen. Alternativ können Sie den Sensor über zylinderförmige Einschraubgehäuse direkt anbringen.

Was ist beim Kauf des Näherungssensors wichtig?

Sie finden bei eBay billige Näherungssensoren für den industriellen Einsatz sowie Lichtschranken und Ringsensoren.

Um den passenden Näherungssensor zu finden, sollten Sie sich über die folgenden Fragen im Klaren werden:

  1. Größe des Schaltabstandes
  2. Abstand, in dem das Objekt erkannt werden soll
  3. Größe der Wiederholgenauigkeit
  4. vorhandener Bauraum
  5. die geeignete Gehäuseform
  6. vorhandene Umgebungseinflüsse wie Dichtigkeitsklasse, Temperatur und Chemikalienbeständigkeit
  7. realisierbare Spannungsversorgung und Auswerteelektronik
  8. den Bedarf an zusätzlichen mechanischen Schaltern, falls Sie den Näherungsschalter in einem sicherheitskritischen Bereich einsetzen
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