汽車(chē)制造行業(yè)對(duì)電感式傳感器的優(yōu)化選擇 2012-08-15

汽車(chē)制造業(yè)的發(fā)展及現(xiàn)狀

汽車(chē)產(chǎn)品是一個(gè)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(gè)龐大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)工程下，需要專(zhuān)業(yè)化、社會(huì)化，并需要相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品與之配套。近年來(lái)，汽車(chē)消費(fèi)市場(chǎng)在中國(guó)急速膨脹，從而汽車(chē)制造商紛紛擴(kuò)大自己的生產(chǎn)規(guī)模，以適應(yīng)這個(gè)龐大的市場(chǎng)。

汽車(chē)生產(chǎn)工藝上來(lái)看，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)汽車(chē)制造業(yè)的自動(dòng)化水平大幅提升，明顯趨勢(shì)于提高裝配精度、提高生產(chǎn)效率。作為定位及檢測(cè)手段，多種傳感器已經(jīng)普及到生產(chǎn)線(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)中，尤其是車(chē)廠廣泛用于定位的電感式傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控著整條線(xiàn)的運(yùn)行狀態(tài)。但面對(duì)于市場(chǎng)上不同廠家、多系列的傳感器，如何選擇最適合汽車(chē)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(duì)于電感式傳感器，大家都不會(huì)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^(guò)霍爾效應(yīng)來(lái)完成檢測(cè)，所以也稱(chēng)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(xiàn)圈的鐵芯構(gòu)成檢測(cè)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(shí)，電磁鐵芯部分發(fā)生交變磁場(chǎng)，對(duì)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(xiàn)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(cè)距離一般至多到100mm。通常狀態(tài)下，各廠家對(duì)于其標(biāo)稱(chēng)的檢測(cè)距離為在實(shí)驗(yàn)室條件下測(cè)得的額定檢測(cè)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(cè)距離約為額定檢測(cè)距離的80%，但對(duì)于被測(cè)物是有一定要求的。由于應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的被測(cè)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(cè)物的要求，那么傳感器的檢測(cè)距離會(huì)進(jìn)一步的衰減，這也就是很多用戶(hù)感覺(jué)電感傳感器的檢測(cè)距離比廠家標(biāo)稱(chēng)的小很多的原因。在這種非標(biāo)檢測(cè)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(dòng)以及安裝要求等方面，都存在著差異。

選擇合適的傳感器，會(huì)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(chē)制造業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，大量使用電感式傳感器作為定位檢測(cè)，如何針對(duì)此行業(yè)選擇最適合的產(chǎn)品，顯得尤為重要。

汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)電感式傳感器的要求

隨著中國(guó)市場(chǎng)對(duì)汽車(chē)需求，以及對(duì)車(chē)輛性能要求的提升。汽車(chē)制造商在新建項(xiàng)目上，對(duì)其作業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)也有更高的標(biāo)準(zhǔn)。一方面，需要達(dá)到汽車(chē)制造工藝的要求;再者，需要保證整條線(xiàn)穩(wěn)定順暢的運(yùn)行、盡量減少維護(hù)和調(diào)試的時(shí)間，以保證較高的生產(chǎn)效率。

眾所周知，汽車(chē)制造環(huán)節(jié)主要包括四個(gè)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(gè)部分。特別是焊裝、涂裝和總裝車(chē)間，許多的電感式傳感器分布在積放鏈輸送線(xiàn)，起到滑翹檢測(cè)或分軌到位檢測(cè)作用。

以新投產(chǎn)建設(shè)的某車(chē)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(cè)面大小為40*40mm，額定檢測(cè)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(gè)因素:

1.較遠(yuǎn)的檢測(cè)距離：滑翹在運(yùn)動(dòng)中有時(shí)會(huì)有一定的震動(dòng)，需要傳感器具有一定的檢測(cè)距離，以保證滑翹的被測(cè)部分不能因?yàn)檎饎?dòng)脫離檢測(cè)區(qū)域或撞到傳感器造成損壞。

2.適中的外形尺寸：通常來(lái)講，電感傳感器的檢測(cè)距離和體積是成正比的。對(duì)于40mm的檢測(cè)距離來(lái)講，40*40mm檢測(cè)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(chǎng)工況相適宜，使傳感器和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、設(shè)備更加匹配。

首先，檢測(cè)距離的衰減性?；N為鐵質(zhì)，適合電感式傳感器檢測(cè);而滑翹被測(cè)部分的尺寸略小于標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物尺寸(標(biāo)準(zhǔn)被測(cè)物尺寸為3倍額定檢測(cè)距離，此應(yīng)用中，標(biāo)準(zhǔn)尺寸應(yīng)為120*120mm)，這樣的話(huà)就會(huì)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(chǎng)抗干擾能力。這個(gè)是不容忽視的問(wèn)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(duì)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(chē)制造車(chē)間，廠房大，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員習(xí)慣使用對(duì)講機(jī)溝通，尤其是邊走邊用對(duì)講機(jī)對(duì)話(huà)時(shí)，會(huì)不經(jīng)意的靠近傳感器，導(dǎo)致短暫失效。ELCO公司對(duì)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(dòng)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(lái)越人性化。此應(yīng)用中C40的電感式傳感器感應(yīng)面可以簡(jiǎn)單的調(diào)整到5個(gè)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(guò)手動(dòng)操作即可。對(duì)不同檢測(cè)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(shí)間。

最后，穩(wěn)定運(yùn)行的保障。C40具有IP67的防護(hù)等級(jí)，在車(chē)廠的使用中，杜絕了任何油污、塵污的侵蝕。另外，滑翹經(jīng)過(guò)軌道時(shí)，震動(dòng)是長(zhǎng)期存在的，C40優(yōu)異的抗震動(dòng)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(chē)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(dòng)控制提供了穩(wěn)定、可靠的檢測(cè)環(huán)節(jié)。