Induktive Näherungsschalter nutzen die elektromagnetische Induktion und reagieren auf Wirbelströme. Die Induktion ist definiert als die Änderung des durch einen Leiter fließenden Stroms, die eine Spannung sowohl in dem Leiter als auch in allen benachbarten Leitern induziert. Wirbelstrom wiederum ist der Strom, der in einem Leiter durch ein sich änderndes Magnetfeld induziert wird. Das dabei entstehende Magnetfeld ist entgegengesetzt zu dem Magnetfeld, das den Wirbelstrom erzeugt hat.

Ein induktiver Näherungsschalter besteht im Wesentlichen aus einer Spule, einem elektronischen Oszillator, einem Erkennungsschaltkreis, einem Ausgangsschaltkreis und dem Anschluss für eine Energiequelle. Der Oszillator wird über eine Gleichstromquelle mit elektrischem Strom versorgt und erzeugt einen Wechselstrom. Wird dieser Strom durch die Induktionsspule geleitet, entsteht an der Sensorfläche ein elektromagnetisches Schwingungsfeld. 

Gerät ein metallisches Objekt in den Erfassungsbereich des induktiven Näherungssensors, bilden sich im Objekt Wirbelströme, die das Schwingungsfeld des Sensors reduzieren. Liegt die Schwingungsamplitude unterhalb eines bestimmten Schwellenwerts, löst der Erkennungsschaltkreis des Sensors am Ausgang der Schaltung ein Signal aus.

Eine der häufigsten und bekanntesten Anwendungen für induktive Sensoren ist die Positionserfassung in mechanisch bewegten Produktionsprozessen. Sie sorgen zum Beispiel für die konsistente Ausrichtung und die Durchlauffunktion beim Befüllen von Behältern.

Ein gut verarbeiteter und geschützt montierter induktiver Sensor ist im Vergleich zu anderen Sensortypen sehr verschleißfest. In hochhygienischen Prozessen wie der Konservenherstellung wechseln die Produktionslinien regelmäßig zwischen Zutaten und Reinigungslösungen. Obwohl in dieser Situation auch ein mechanischer Endschalter oder Grenztaster eingesetzt werden könnte, erweist sich ein induktiver Sensor als ausfallsicherer.

Neben der Erkennung der Produkte selbst lassen sich induktive Sensoren auch zur Überwachung der genauen Position von Zahnrädern in Fördersystemen einsetzen. Wenn zum Beispiel der Bediener das Förderband aus irgendeinem Grund anhalten muss, liefern induktive Sensoren zuverlässige Informationen, damit der Prozess schnell und korrekt wieder aufgenommen werden kann.

Vorteile

• Berührungslose Erkennung

• Widerstandsfähig gegen die in Industriebereichen üblichen Bedingungen wie Staub und Schmutz

• Fähig und vielseitig bei der Erkennung von Metallen

• Günstiger Preis

• Keine beweglichen Teile, dadurch längere Lebensdauer

Nachteile

• Geringer Erfassungsbereich, im Durchschnitt nur bis zu 80 Millimeter Reichweite

• Kann nur Metallobjekte erkennen

• Die Leistung kann durch äußere Bedingungen wie extreme Temperaturen beeinträchtigt werden

• Empfindlich gegenüber Chemikalien

Kapazitive Sensoren lassen sich zur Erkennung einer Vielzahl von Materialien einsetzen, darunter Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskosität oder Feststoffe wie Pulver, Gestein und Metalle.

So werden kapazitive Sensoren häufig zur Detektion von körnigen oder pulverförmigen Materialien wie Kunststoffgranulat in Trichtern von Spritzgießmaschinen eingesetzt.

Speziell entwickelte kapazitive Sensoren können sogar explosionsgefährdeten Umgebungen standhalten, sodass sie an Getreidesilos montiert werden können, um Materialien wie Reis, Gerstenmalz, Mais und Sojabohnen zu erkennen.