Proximity Sensor คืออะไร ทำงานอย่างไร
คู่มือพร็อกซิมิตี้เซ็นเซอร์แบบ Inductive ฉบับสมบูรณ์ — หลักการทำงาน การเลือกรูปทรง ระยะตรวจจับ ตัวคูณวัสดุ Flush/Non-flush การเดินสาย 3 สาย NPN และการต่อเข้ากับ PLC
พร็อกซิมิตี้เซ็นเซอร์แบบ Inductive ตรวจจับ 'วัตถุโลหะ' โดยไม่สัมผัส ด้วยการสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงที่หน้าเซ็นเซอร์ เมื่อโลหะเข้าใกล้จะเกิดกระแสไหลวน (Eddy Current) หน่วงการสั่นของวงจรจนสวิตช์เอาต์พุตทำงาน ตัวเซ็นเซอร์เป็นแบบ 3 สาย DC (12-24VDC) ต่อเข้า Input ของ PLC ได้โดยตรง
อัพเดทล่าสุด: 11/7/2569
พร็อกซิมิตี้เซ็นเซอร์ (Proximity Sensor) เป็นเซ็นเซอร์ตรวจจับวัตถุ โดยไม่ต้องสัมผัส ที่ใช้มากที่สุดในงานอัตโนมัติ — นับชิ้นงาน ตรวจตำแหน่งกระบอกลม จับจังหวะสายพาน และตรวจการมีอยู่ของชิ้นงานโลหะ บทความนี้อธิบายหลักการทำงานของแบบ Inductive (ตรวจจับโลหะ) พร้อมวิธีเลือกและต่อเข้ากับ PLC โดยอ้างอิงสินค้า AMLPULS AM / AMS Series ที่ Factonation จำหน่าย
Proximity Sensor คืออะไร?
Proximity Sensor คือเซ็นเซอร์ที่ตรวจจับว่ามีวัตถุเข้ามาใกล้หรือไม่ โดยไม่มีการสัมผัสทางกล จึงไม่มีชิ้นส่วนสึกหรอและมีอายุการใช้งานยาว แบบที่พบมากที่สุดคือ Inductive Proximity Sensor ซึ่งตรวจจับเฉพาะ วัตถุโลหะ
AMLPULS แบ่งเป็น 2 ตระกูลหลัก
- AM Series — ทรงกระบอกเกลียว M12 / M18 / M30 (ตัวถังโลหะ Nickel-copper Alloy)
- AMS Series — ทรงเหลี่ยม S18 / S30 (ตัวถังพลาสติก PBT) เหมาะกับพื้นที่แคบหรือติดตั้งแนวราบ
หลักการทำงาน (Inductive)
หัวใจของเซ็นเซอร์คือ ขดลวด (Coil) ที่หน้าเซ็นเซอร์ ต่อกับวงจรออสซิลเลเตอร์ (Oscillator) สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงแผ่ออกมาที่หน้าเซ็นเซอร์
- สภาวะปกติ — วงจรออสซิลเลเตอร์สั่นด้วยแอมพลิจูดคงที่ ไม่มีโลหะในสนาม
- โลหะเข้าใกล้ — เกิด กระแสไหลวน (Eddy Current) ขึ้นในเนื้อโลหะ ดึงพลังงานจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
- การสั่นถูกหน่วง — แอมพลิจูดของออสซิลเลเตอร์ลดลง วงจรเปรียบเทียบ (Trigger) ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงนี้
- สวิตช์เอาต์พุต — เมื่อแอมพลิจูดต่ำกว่าจุดที่ตั้งไว้ ทรานซิสเตอร์เอาต์พุตทำงาน พร้อมไฟ LED สีแดงแสดงสถานะ
เพราะอาศัยกระแสไหลวน เซ็นเซอร์แบบนี้จึง ตอบสนองเฉพาะวัตถุนำไฟฟ้า (โลหะ) ไม่ตอบสนองพลาสติก แก้ว หรือไม้
Shielded (Flush) vs Unshielded (Non-flush)
การติดตั้งเป็นเรื่องแรกที่ต้องเลือก เพราะกำหนดทั้งระยะตรวจจับและวิธีฝังตัวเซ็นเซอร์
| แบบ | โครงสร้าง | ฝังในโลหะ | ระยะตรวจจับ | รหัส AMLPULS |
|---|---|---|---|---|
| Flush (ฝังเรียบได้) | มีวงแหวนโลหะหุ้มขดลวด (Shielded) สนามพุ่งตรงด้านหน้า | ฝังเสมอผิวโลหะได้ | สั้นกว่า | ลงท้าย F เช่น AM18-05N1F |
| Non-flush (ไม่ฝังเรียบ) | ไม่มีเกราะหุ้ม (Unshielded) สนามแผ่กว้าง | ต้องเว้นโลหะรอบหน้าเซ็นเซอร์ | ไกลกว่า | ไม่มี F เช่น AM18-08N1 |
กฎง่ายๆ — ถ้าจะฝังเซ็นเซอร์ในแท่นจับงานหรือโครงโลหะ ใช้ Flush ถ้าติดตั้งในที่โล่งและต้องการระยะไกลใช้ Non-flush แล้วเว้นระยะปลอดโลหะรอบหัวตามคู่มือ
รูปทรง ขนาด และระยะตรวจจับ
ระยะตรวจจับ (Sn) เพิ่มตามขนาดตัวถัง ตัวอย่างรุ่นที่ Factonation สต็อก (ทั้งหมดเป็น NPN NO / 3 สาย / 12-24VDC / IP67)
| รุ่น | รูปทรง | การติดตั้ง | ระยะ (Sn) | ความถี่สวิตช์ |
|---|---|---|---|---|
| AM12-02N1F | M12 ทรงกระบอก | Flush | 2 mm | 600 Hz |
| AM12-04N1 | M12 ทรงกระบอก | Non-flush | 4 mm | 400 Hz |
| AM18-05N1F | M18 ทรงกระบอก | Flush | 5 mm | 400 Hz |
| AM18-08N1 | M18 ทรงกระบอก | Non-flush | 8 mm | 200 Hz |
| AM30-10N1F | M30 ทรงกระบอก | Flush | 10 mm | 500 Hz |
| AM30-15N1 | M30 ทรงกระบอก | Non-flush | 15 mm | 300 Hz |
| AMS18-08N1 | S18 ทรงเหลี่ยม | Non-flush | 8 mm | 200 Hz |
| AMS30-15N1 | S30 ทรงเหลี่ยม | Non-flush | 15 mm | 150 Hz |
ตัวถังยิ่งใหญ่ ระยะยิ่งไกล แต่ต้องมีพื้นที่ติดตั้งมากขึ้น — เลือกให้พอดีกับระยะที่ต้องการโดยเผื่อ Margin ไว้
ตัวคูณวัสดุ (Correction Factor)
ค่า Sn ในสเปควัดกับ เหล็กกล้าอ่อน (Mild Steel) เป็นมาตรฐาน หากวัตถุเป็นโลหะชนิดอื่น ระยะตรวจจับจริงจะลดลงตามตัวคูณ
| วัสดุเป้าหมาย | ตัวคูณโดยประมาณ | ระยะจริง (Sn = 8 mm) |
|---|---|---|
| เหล็กกล้าอ่อน (Mild Steel) | 1.0 | 8 mm |
| สแตนเลส (Stainless) | ~0.7 | ~5.6 mm |
| ทองเหลือง (Brass) | ~0.5 | ~4 mm |
| อะลูมิเนียม (Aluminum) | ~0.4 | ~3.2 mm |
| ทองแดง (Copper) | ~0.3 | ~2.4 mm |
หากงานตรวจจับสแตนเลสหรืออะลูมิเนียม ควรเลือกรุ่นที่ระยะ Sn สูงขึ้นเผื่อไว้ หรือจัดตำแหน่งให้เข้าใกล้หน้าเซ็นเซอร์มากขึ้น
เอาต์พุต NPN / PNP และ NO / NC
- NPN — สาย Output ดึงลง 0V เมื่อเซ็นเซอร์ทำงาน (Sinking) ใช้กับ PLC แบบ Common +24V เช่น Samkoon
- PNP — สาย Output จ่าย +24V เมื่อทำงาน (Sourcing) ใช้กับ PLC แบบ Common 0V
- NO (Normally Open) — ปกติเอาต์พุตปิด เจอวัตถุแล้ว ON
- NC (Normally Closed) — ปกติเอาต์พุต ON เจอวัตถุแล้ว OFF (ใช้ทำ Fail-safe)
รุ่นที่ Factonation สต็อกเป็น NPN NO (รหัสลงท้าย N1) เข้ากับ Samkoon PLC โดยตรง — AMLPULS มีครบทั้ง NPN/PNP และ NO/NC หากต้องการรุ่นอื่นสั่งเพิ่มได้
การเดินสาย 3 สาย และต่อเข้า PLC
เซ็นเซอร์ 3 สายมาตรฐานใช้รหัสสีสากล
| สาย | สี | ต่อกับ |
|---|---|---|
| +V | น้ำตาล (Brown) | +12~24VDC |
| 0V | ฟ้า (Blue) | 0V (GND) |
| Output | ดำ (Black) | ขา Input ของ PLC เช่น X0 |
การต่อ NPN เข้า Samkoon PLC (Sinking Input)
- สายน้ำตาล → +24V, สายฟ้า → 0V ของแหล่งจ่าย
- ต่อ Common ของกลุ่ม Input (เช่น COM ของ X) ไปที่ +24V
- สายดำ (Output) → ขา X0
- เมื่อเซ็นเซอร์เจอโลหะ สายดำดึงขา X0 ลง 0V กระแสไหลจาก +24V (Common) ผ่าน Input เข้าเซ็นเซอร์ — PLC อ่าน X0 = ON
เซ็นเซอร์กินกระแสโหลด
<100mAต่อเข้า Input ของ PLC ได้โดยตรงไม่ต้องมีรีเลย์กลาง
สรุปการเลือกใช้งาน
- วัตถุเป็นโลหะไหม — ถ้าใช่เลือก Inductive ถ้าไม่ใช่ไปใช้ Photoelectric
- ระยะที่ต้องการ — เลือกขนาดตัวถัง (M12/M18/M30) และ Sn โดยเผื่อ Margin + ตัวคูณวัสดุ
- การติดตั้ง — ฝังในโลหะใช้ Flush ที่โล่งใช้ Non-flush
- รูปทรง — พื้นที่กลมใช้ทรงกระบอก พื้นที่แคบ/ติดตั้งแนวราบใช้ทรงเหลี่ยม (AMS)
- เอาต์พุต — Samkoon PLC ใช้ NPN NO
ดูสินค้าทั้งหมดได้ที่หน้า พร็อกซิมิตี้เซ็นเซอร์
รวมทั้งหมด
฿790
คำถามที่พบบ่อย
- Proximity Sensor ตรวจจับวัตถุที่ไม่ใช่โลหะได้ไหม?
- แบบ Inductive (AMLPULS AM/AMS Series) ตรวจจับได้เฉพาะโลหะเท่านั้น เพราะอาศัยกระแสไหลวน (Eddy Current) ที่เกิดในวัตถุนำไฟฟ้า ถ้าต้องตรวจจับพลาสติก แก้ว ไม้ กระดาษ หรือของเหลว ให้ใช้โฟโต้อิเล็กทริกเซ็นเซอร์ (Photoelectric) หรือ Capacitive Sensor แทน
- Flush กับ Non-flush ต่างกันยังไง เลือกแบบไหน?
- Flush (ฝังเรียบได้ — รหัสลงท้าย F เช่น AM18-05N1F) มีวงแหวนโลหะหุ้มขดลวด (Shielded) จึงฝังตัวเซ็นเซอร์เสมอผิวโลหะได้โดยไม่รบกวนการทำงาน แต่ระยะตรวจจับสั้นกว่า ส่วน Non-flush (ไม่ฝังเรียบ — เช่น AM18-08N1) ไม่มีเกราะหุ้ม (Unshielded) ระยะตรวจจับไกลกว่าที่ขนาดเท่ากัน แต่ต้องเว้นระยะรอบหน้าเซ็นเซอร์ห้ามมีโลหะบัง — เลือก Flush เมื่อฝังในแท่นจับงานโลหะ เลือก Non-flush เมื่อต้องการระยะไกลและมีพื้นที่โล่ง
- ระยะตรวจจับจริงเท่ากับสเปคไหม?
- สเปประยะตรวจจับ (Sn) วัดกับเหล็กกล้าอ่อน (Mild Steel) เป็นมาตรฐาน ถ้าวัตถุเป็นโลหะอื่นระยะจะลดลงตามตัวคูณวัสดุ — สแตนเลส ~0.7 ทองเหลือง ~0.5 อะลูมิเนียม ~0.4 ทองแดง ~0.3 นอกจากนี้วัตถุที่เล็กกว่าหน้าเซ็นเซอร์ก็ทำให้ระยะสั้นลง ควรเผื่อระยะติดตั้งจริงไว้ประมาณ 70-80% ของ Sn เพื่อความเสถียร
- NPN กับ PNP เลือกแบบไหนสำหรับ Samkoon PLC?
- Samkoon PLC มี Input แบบ Sinking (Common ต่อ +24V) จึงใช้เซ็นเซอร์ NPN (สาย Output ดึงลง 0V เมื่อทำงาน) ต่อเข้า Input ได้โดยตรง — AMLPULS ที่เราสต็อกเป็น NPN NO (รหัสลงท้าย N1) เหมาะกับ Samkoon พอดี ส่วน PNP ใช้กับ PLC แบบ Sourcing (Common ต่อ 0V) ถ้าไม่แน่ใจให้ยึดตามคู่มือ Wiring ของ PLC รุ่นนั้น
- ต่อ Proximity Sensor เข้า PLC ยังไง?
- เซ็นเซอร์เป็นแบบ 3 สาย — สายน้ำตาล (Brown) ต่อ +12~24VDC, สายฟ้า (Blue) ต่อ 0V, สายดำ (Black) คือ Output ต่อเข้าขา Input ของ PLC (เช่น X0) สำหรับ NPN ให้ต่อ Common ของกลุ่ม Input ไปที่ +24V เมื่อเซ็นเซอร์เจอโลหะ สายดำจะดึงขา Input ลง 0V ทำให้ PLC อ่านสถานะ ON
อ่านต่อ:
มีคำถาม? ติดต่อทีมงาน