汽車制造行業(yè)對電感式傳感器的優(yōu)化選擇

汽車制造業(yè)的發(fā)展及現(xiàn)狀

汽車產(chǎn)品是一個高度綜合的最終產(chǎn)品，其與普通產(chǎn)品有一定的區(qū)別，是建立在一個龐大的社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程下，需要專業(yè)化、社會化，并需要相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品與之配套。近年來，汽車消費(fèi)市場在中國急速膨脹，從而汽車制造商紛紛擴(kuò)大自己的生產(chǎn)規(guī)模，以適應(yīng)這個龐大的市場。

汽車生產(chǎn)工藝上來看，近年來，國內(nèi)汽車制造業(yè)的自動化水平大幅提升，明顯趨勢于提高裝配精度、提高生產(chǎn)效率。作為定位及檢測手段，多種傳感器已經(jīng)普及到生產(chǎn)線各個環(huán)節(jié)中，尤其是車廠廣泛用于定位的電感式傳感器，實(shí)時監(jiān)控著整條線的運(yùn)行狀態(tài)。但面對于市場上不同廠家、多系列的傳感器，如何選擇最適合汽車制造領(lǐng)域應(yīng)用的產(chǎn)品，成為關(guān)鍵。

電感式傳感器產(chǎn)品特性探討

對于電感式傳感器，大家都不會陌生，是用于近距離定位金屬物體的通用方式。因?yàn)橹饕峭ㄟ^霍爾效應(yīng)來完成檢測，所以也稱為霍爾傳感器。

其內(nèi)部結(jié)構(gòu)由兩部分構(gòu)成：前端由纏繞著發(fā)射、接收線圈的鐵芯構(gòu)成檢測部分;后端為電路部分，整體封裝在塑料或金屬外殼中。工作時，電磁鐵芯部分發(fā)生交變磁場，對靠近的金屬物體表面產(chǎn)生渦流效應(yīng)，從而削弱LC震蕩電路，放大電路部分分析電磁鐵芯接收線圈的微弱LC震蕩電路變化，并給予相應(yīng)的輸出。

不同外形尺寸，其額定檢測距離一般至多到100mm。通常狀態(tài)下，各廠家對于其標(biāo)稱的檢測距離為在實(shí)驗(yàn)室條件下測得的額定檢測距離。實(shí)際應(yīng)用中，考慮到各方面的環(huán)境因素，其可靠檢測距離約為額定檢測距離的80%，但對于被測物是有一定要求的。由于應(yīng)用現(xiàn)場的被測物材料的導(dǎo)磁性和尺寸大小，一般情況下達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)被測物的要求，那么傳感器的檢測距離會進(jìn)一步的衰減，這也就是很多用戶感覺電感傳感器的檢測距離比廠家標(biāo)稱的小很多的原因。在這種非標(biāo)檢測的情況下，各廠家及其不同系列產(chǎn)品的差異較大。另外，更深入的講，在抗電磁干擾性、環(huán)境溫度、電壓擾動以及安裝要求等方面，都存在著差異。

選擇合適的傳感器，會大幅提升設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和可靠性，也最大的可能性減少傳感器的失效或損毀，減少不必要的維護(hù)投入。汽車制造業(yè)在生產(chǎn)過程中，大量使用電感式傳感器作為定位檢測，如何針對此行業(yè)選擇最適合的產(chǎn)品，顯得尤為重要。

汽車生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)對電感式傳感器的要求

隨著中國市場對汽車需求，以及對車輛性能要求的提升。汽車制造商在新建項(xiàng)目上，對其作業(yè)生產(chǎn)線也有更高的標(biāo)準(zhǔn)。一方面，需要達(dá)到汽車制造工藝的要求;再者，需要保證整條線穩(wěn)定順暢的運(yùn)行、盡量減少維護(hù)和調(diào)試的時間，以保證較高的生產(chǎn)效率。

眾所周知，汽車制造環(huán)節(jié)主要包括四個主體部分：沖壓、焊裝、涂裝、總裝。而電感式傳感器都大量的應(yīng)用于每個部分。特別是焊裝、涂裝和總裝車間，許多的電感式傳感器分布在積放鏈輸送線，起到滑翹檢測或分軌到位檢測作用。

以新投產(chǎn)建設(shè)的某車廠為例，該廠采用大量ELCO(宜科)公司C40系列電感式傳感器定位滑翹。此系列傳感器為方形，檢測面大小為40*40mm，額定檢測距離達(dá)40mm。

ELCO公司C40系列傳感器

選擇此系列傳感器主要考慮到兩個因素:

1.較遠(yuǎn)的檢測距離：滑翹在運(yùn)動中有時會有一定的震動，需要傳感器具有一定的檢測距離，以保證滑翹的被測部分不能因?yàn)檎饎用撾x檢測區(qū)域或撞到傳感器造成損壞。

2.適中的外形尺寸：通常來講，電感傳感器的檢測距離和體積是成正比的。對于40mm的檢測距離來講，40*40mm檢測面的方形外殼尺寸是非常適宜的。

除此主體參數(shù)的選擇之外，還要考慮到更多的細(xì)節(jié)，以和現(xiàn)場工況相適宜，使傳感器和現(xiàn)場環(huán)境、設(shè)備更加匹配。

首先，檢測距離的衰減性。滑翹為鐵質(zhì)，適合電感式傳感器檢測;而滑翹被測部分的尺寸略小于標(biāo)準(zhǔn)檢測物尺寸(標(biāo)準(zhǔn)被測物尺寸為3倍額定檢測距離，此應(yīng)用中，標(biāo)準(zhǔn)尺寸應(yīng)為120*120mm)，這樣的話就會有一定的衰減，上述款傳感器在此方面做得比較優(yōu)秀，衰減極小。

其次，現(xiàn)場抗干擾能力。這個是不容忽視的問題，普通電感式傳感器容易被電機(jī)或變頻器干擾，很多技術(shù)人員只對在此附近的應(yīng)用選擇相應(yīng)強(qiáng)抗電磁干擾的傳感器。但在汽車制造車間，廠房大，現(xiàn)場技術(shù)人員習(xí)慣使用對講機(jī)溝通，尤其是邊走邊用對講機(jī)對話時，會不經(jīng)意的靠近傳感器，導(dǎo)致短暫失效。ELCO公司對C40系列產(chǎn)品在此方面非常關(guān)注，提升其整體電磁兼容性，避免因此造成誤動作的發(fā)生。

再者，安裝方面。隨著電感式傳感器的普及，傳感器不僅僅在電氣性能方面有所提升，其機(jī)械方面的設(shè)計(jì)也越來越人性化。此應(yīng)用中C40的電感式傳感器感應(yīng)面可以簡單的調(diào)整到5個方向。不用任何工具輔助，也不用切斷掉供電、輸出插件，僅僅通過手動操作即可。對不同檢測方向的安裝使用提供了便利，最大程度的實(shí)現(xiàn)了人性化安裝。減少了多種近似產(chǎn)品的備貨和減少了安裝、維護(hù)的時間。

最后，穩(wěn)定運(yùn)行的保障。C40具有IP67的防護(hù)等級，在車廠的使用中，杜絕了任何油污、塵污的侵蝕。另外，滑翹經(jīng)過軌道時，震動是長期存在的，C40優(yōu)異的抗震動性同樣是在此應(yīng)用中發(fā)揮了非常重要的作用。

此項(xiàng)目中，ELCO公司根據(jù)其工況，為該汽車制造商提供的傳感器技術(shù)解決方案是比較成功的案例，整體上實(shí)現(xiàn)了為該項(xiàng)目中自動控制提供了穩(wěn)定、可靠的檢測環(huán)節(jié)。