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Näherungsschalter, Näherungssensoren

Kapazitive Sensoren, induktive Näherungsschalter oder Ultraschall-Sensoren - Näherungsschalter gibt es mittlerweile in vielen verschiedenen Bauformen und Varianten und haben sich als Lösung für ein breites Aufgabenfeld etabliert. In unserem Expertenwissen erklären wir Ihnen, worin sich die Unterschiede bei den einzelnen Bauteilen liegen und für welche Einsatzbereiche sich welche Variante am besten eignet.

Wissenswertes zu Näherungsschaltern und Näherungssensoren

Was sind Näherungsschalter?

Als Näherungsschalter beziehungsweise -sensoren werden aktive Bauelemente bezeichnet, die ohne Berührung ab einem gewissen Abstand auf die Annäherung bestimmter Materialien oder von Gegenständen reagieren. Je nach Funktionsweise unterscheiden diese sich stark in ihrem Aufbau, da manche Sensoren auf die Veränderung eines elektrischen Feldes reagieren. Andere dagegen sind magnetische Näherungsschalter; das bedeutet, dass sie durch Annäherung von Magneten ausgelöst werden. Alle Exemplare zeichnen sich dabei jedoch durch bestimmte gemeinsame Vorteile aus: Dadurch, dass sie ohne Kontakt funktionieren, arbeiten sie fast vollständig verschleißfrei und besitzen daher eine lange Lebensdauer. Hinzu kommt, dass sie größtenteils frei von Umwelteinflüssen funktionieren und damit sehr zuverlässig arbeiten.

Wo werden die Näherungssensoren eingesetzt?

Aufgrund dieser positiven Eigenschaften sind die Näherungsschalter sehr beliebt und werden im Bereich der Sensorik in verschiedenen Gebieten zu unterschiedlichen Zwecken verwendet. Sie können in Produktionsprozessen zu Positionsbestimmung von Maschinen, Fabrikationsteilen oder Wellen eingesetzt werden, zur Qualitätssicherung, um Material oder Materialdicke zu prüfen, zum Messen von Abständen oder dem Füllstand, als Grenztaster und auch in der Sicherheitstechnik als berührungslose Näherungsschalter. Gerade in Branchen, die hoch automatisiert sind oder in denen eine möglichst große Automatisierung angestrebt wird, werden sie daher häufig genutzt. Neben den technischen Daten spielen bei der Verwendung der Bauteile auch die Kosten eine wichtige Rolle, da sich für einzelne Einsatzbereiche auch günstigere Varianten mit einem geringeren Funktionsumfang gut eignen.

Welche unterschiedlichen Schalter gibt es?

Es existiert eine große Bandbreite an verschiedenen Varianten, die alle über spezielle Ausrichtungen verfügen. Im Shop von Conrad erhalten Sie drei der am häufigsten verwendeten Bauteile, die aus der Gruppe der Ultraschall-Sensoren, kapazitiven Sensoren und induktiven Sensoren stammen.

Induktiver Sensor

Als induktive Näherungsschalter werden Sensoren bezeichnet, die auf die Veränderung eines selbst erzeugten elektromagnetischen Feldes reagieren. Sie bestehen dazu aus einem Oszillator, einer angeschlossenen Möglichkeit zur Auswertung des empfangenen Signals und einer Ausgangsstufe. Der Oszillator erzeugt aufgrund einer speziellen Bauform ein in eine bestimmte Richtung gelenktes Magnetfeld, das die aktive Fläche des Sensors darstellt. Wird ein Stück Metall an die Fläche des induktiven Näherungsschalters herangeführt, verändert sich das Magnetfeld, der Sensor erkennt dies und gibt ein Signal aus. Da der induktive Schalter nur auf metallische Materialien reagiert, kann der Sensor nicht überall eingesetzt werden, ist jedoch in der Regel etwas günstiger als andere Sensoren.

Induktiver Näherungsschalter mit farblich abgesetztem Entstehungsbereich des Magnetfelds.
Induktiver Näherungsschalter mit farblich abgesetztem Entstehungsbereich des Magnetfelds.
Kapazitiver Sensor als berührungsloser Handsensor mit eingebauten LEDs zur Bestätigungsrückmeldung.
Kapazitiver Sensor als berührungsloser Handsensor mit eingebauten LEDs zur Bestätigungsrückmeldung.

Kapazitiver Sensor

Kapazitive Näherungsschalter funktionieren dem Prinzip nach wie ein Kondensator und reagieren daher auf die Veränderung der Kapazität durch die Einführung eines Gegenstandes in ein elektrisches Feld. Im Fall des kapazitiven Sensors ist dies seine sogenannte aktive Fläche. Anders als induktive Näherungssensoren können die kapazitiven Schalter damit auch auf nichtmetallische Materialien wie Kunststoff oder sogar Flüssigkeiten reagieren. Aufgrund dieser Flexibilität können kapazitive Sensoren in den verschiedensten Industriebereichen mit unterschiedlichen Aufgaben, von der Verwendung als Füllstandssensor bis hin zur Positionsbestimmung, eingesetzt werden.

Ultraschall-Sensor

Eine etwas andere Art der Näherungssensoren sind Ultraschall-Näherungsschalter. Diese reagieren nicht auf ein bestimmtes Material, sondern erfassen anhand der Reflexion eines Ultraschallsignals Gegenstände, die sich in ihrem Messradius befinden.

Sie sind an einem der Sensoren interessiert und suchen eine genauere Beschreibung? Weitere Informationen zu den einzelnen Varianten finden Sie bei Conrad auf den jeweiligen Seiten der Sensoren.
 

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