Indukcyjne czujniki ruchu są elementami automatyki, kontrolującymi ruch i sygnalizującymi przekroczenie prędkości progowej ruchu obrotowego i liniowego, jej obniżenie lub całkowite ustanie ruchu.
Czujniki ruchu nie wymagając skomplikowanych układów sprzęgających je z kontrolowanym urządzeniem, w sposób bezdotykowy - indukcyjny kontrolują pracę przenośników taśmowych, śrubowych, młynów, pomp, wirówek, mieszalników i innych urządzeń znajdujących się w ruchu.

Indukcyjne czujniki ruchu TCR reagują na cykliczne przemieszczanie się przed czołem czujnika metalowych zębów lub występów związanych z kontrolowanym układem napędowym.W jednej wspólnej obudowie umieszczono indukcyjny czujnik zbliżeniowy i układ kontroli prędkości, którego rolę pełni komparator impulsów wytwarzanych w czujniku ruchu w wyniku zbliżenia metalu do czoła czujnika. Impulsy te są proporcjonalne o kontrolowanej prędkości.

Czujniki ruchu TCR mierzą okres częstotliwości impulsów wejściowych tzn. czas między kolejnymi impulsami wejściowymi (dwa kolejne przejścia przesłony metalowej przed czołem czujnika) i charakteryzują się krótkim czasem reakcji na zmianę rędkości.Działanie czujnika ruchu charakteryzuje występowanie histerey częstotliwości. z Włączenie czujnika następuje po przekroczeniu częstotliwości progowej wyrażonej w imp/min, a wyłączenie po obniżeniu czętotliwości o wartość określoną histerezą częstotliwości.Sygnał wyjściowy umożliwia współpracę z przekaźnikami i programowalnymi sterownikami logicznymi PLC.


Przekroczenie prędkości progowej sygnalizowane jest żółtą diodą LED. Zielona dioda LED sygnalizuje zasilanie czujnika i gaśnie po zbliżeniu metalowej przesłony do czoła czujnika. Ułatwia to właściwe ustawienie czujnika w kontrolowanym układzie. Impulsowe świecenie tej diody informuje o pracy czujnika w trakcie konroli ruchu. Potencjometrem umieszczonym w tylnej części obudowy można precyzyjne ustawić częstotliwość progową (imp/min).
Szeroki zakres regulacji pozwala dostosować parametry czujnika o charakterystyki kontrolowanego układu napędowego.
Czujniki ruchu TCR są zabezpieczone przed zwarciem wyjścia, przed zmianą polaryzacji napięcia zasilającego i przed przepięciami występującymi w czasie przełączania obwodów indukcyjych.Obudowy czujników są metalowe gwintowane M30x1,5, przytosowane do łatwego montażu przy użyciu nakrętek. Uzyskany dzięki procesowi hermetyzacji stopień ochrony IP 67 umożliwia pracę czujnika ruchu w trudnych warunkach środowiskowych, przy dużym zapyleniu i wilgotności.

STREFA DZIAŁANIA
Indukcyjne czujniki ruchu są czujnikami zbliżeniowymi, reagującymi na cykliczne zbliżanie metalu do czoła czujnika i do nich odnoszą się niektóre parametry czujników zbliżeniowych.
Podstawowym parametrem jest zakres czułości tzn. strefa działania czujnika.
Nominalną strefą działania s_n jest odległość od czoła czujnika zbliżanej płytki stalowej, (kwadrat o boku równym średnicy obudowy czujnika i grubości 1mm), przy której następuje przełączenie obwodu wejściowego.


Rzeczywista strefa działania poszczególnych czujników jest dobrana w procesie produkcji i dla nominalnego napięcia zasilania i temperatury otoczenia wynosi 0,9s_n <= s_r <= 1,1s_n.
Robocza strefa działania 0 <= s_a <= 0.8s_n określa bezpieczny przedział odległości metalu od pola czułości czujnika, zapewniający prawidłową pracę czujników w pełnym zakresie zmian temperatury otoczenia i napięcia zasilania, niezależnie od ustawionej przez producenta rzeczywistej strefy działania poszczególnych czujników.
WSPÓŁCZYNNIKI KOREKCYJNE
Oddziaływanie metalu na czujnik zależy od rodzaju zbliżanego metalu. W danych katalogowych podane są nominalne strefy działania s_n dla stali.
Dla innych metali strefa działania ulega skróceniu i można ją określić wg współczynników korekcyjnych:

CZĘSTOTLIWOŚCI PROGOWE
Włączenie czujnika następuje po przekroczeniu częstotliwości progowej włączania f_p, wyłączenie po obniżeniu częstotliwość poniżej progu wyłączania a f_w .
Indukcyjne czujniki ruchu TCR1 kontrolują prędkości w dolnym przedziale częstotliwości progowych 6-150imp/min, a czujniki TCR2 w górnym przedziale 120-3000imp/min.
Wewnętrzny potencjometr umożliwia ustawienie dowolnego rogu prędkości w podanych wyżej zakresach. W wykonaniach specjalnych czujniki ruchu TCR mają ustaloną częstotliwość progową określoną przez zamawiającego, wybraą z zakresu 6 - 6000imp/min.
Wewnętrznym potencjometrem można precyzyjnie ustawiać zęstotliwość progu prędkości w granicach <= 20%. c Powtarzalność częstotliwości progowej w czasie pracy TCR mieści się w granicach <= 2%.
Stosując różne ilości przesłon lub zębów przypadających na jeden obrót, można używać TCR do kontrolowania różnych zaresów prędkości

f_p[imp/min]= n[obr/min] x N[zęb/obr]

Wykorzystując np. kilkanaście impulsów przypadających na obrót można kontrolować zmiany ruchu w zakresie niewielkich kąt owych przesunięć wirujących części maszyn

HISTEREZA CZĘSTOTLIWOŚCI
Histerezą częstotliwości jest różnica częstotliwości progowej łączania f_p i częstotliwości wyłączania f_w. Histereza częstotliwości wyrażona w procentach:



Dla czujników ruchu TCR1 i TCR2 wielkość histerezy częstotli wości zawiera się w granicach 5 - 10%. Dla czujników ruchu TCR w wykonaniach specjalnych wielkość histerezy częstotliwości określa zamawiający wybierając jej wartość z zakresu 5 - 80%.

MAKSYMALNA CZĘSTOTLIWOŚĆ PRZEŁĄCZANIA
Maksymalną częstotliwością przełączania jest graniczna wartość częstotliwości pracy czujnika ruchu, dla której czujnik po przekroczeniu częstotliwości progowej zapewnia niezmieniony stan wyjścia czujnika.

CZAS OPÓŹNIENIA
Czas opóźnienia, który mija od przekroczenia częstotliwości progowej do przełączenia wyjścia, zależy od częstotliwości proowej i wynosi:



Im mniejsza częstotliwość progowa tym czas opóźnienia jest dłuższy. Przykładowo: dla częstotliwości progowej fp=6imp/min czas opóźnienia t_op=10sek, a dla częstotliwości progowej f_op=3000imp/min odpowiednio t_op=20msek.

WYJŚCIE
TCR posiada dwustanowe wyjście tranzystorowe typu PNP, które po przekroczeniu prędkości progowej dołącza potencjał dodatni do wyjścia lub typu NPN dołączającym potencjał ujemy do wyjścia z funkcją NO lub NC.
Wyjście jest zabezpieczone przed przeciążeniem i zwarciem, przed zmianą polaryzacji napięcia zasilającego i przed przepięciami występującymi w czasie przełączania obwodów indukcyjnych.

ZASILANIE
Indukcyjne czujniki ruchu stosuje się w układach zasilanych prądem stałym 10 - 48V DC. Można stosować napięcie stałe niestabilizowane z tętnieniami do 10%.

WYMIARY ELEMENTÓW INICJUJĄCYCH
W praktycznych zastosowaniach niezbędne jest określenie minimalnych wymiarów elementów inicjujących, tzn. przesłon metalowych, zębów lub występów, które zależą od odległości tych elementów od czoła czujnika ruchu i od czasu przelotu przesłony przez strefę czułości czujnika.
Przyjmuje się, że dla zapewnienia kontroli ruchu w pełnym zakresie prędkości (częstotliwość graniczna wynosi 30000imp/min) wymiary zębów powinny wynosić 30x30mm.
Na rysunku podane są podstawowe wymiary np. wieńca koła zębatego i odległość czujnika ruchu od metalowych przesłon.