氣缸位置檢測解決方案

氣動缸體結構緊湊、性能可靠且具成本效益，作為主要驅動元件廣泛應用於各類自動化設備，涵蓋機械設備、物料搬運、裝配線、機器人及醫療器械等領域。
對設備製造商、系統整合商與終端用戶而言，可靠偵測氣缸是否處於完全伸出、完全縮回或中間位置—是啟動機械前需詳細設定規劃的。

檢測氣缸位置的常用方法是採用磁感應式感測器。此類感測器可透過支架安裝於氣缸外，或直接插入氣缸體內的嵌入式槽位。感測器透過鋁製氣缸壁偵測移動活塞內嵌磁鐵所產生的磁場。

磁感測器類型

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磁簧開關

簧片開關是最簡單且最常用的行程終端感測器之一。其內部密封著兩片扁平的強磁性簧片元件（由鎳鐵合金製成），置於玻璃管中。密封結構可保護元件免受潮濕影響並減少緊密電弧現象。當磁鐵沿開關軸線接近時，會使簧片磁化，導致兩片簧片相互吸引而閉合電路。

 

AMR與GMR感測器

多數氣缸製造商與OEM現已採用各向異性磁阻（AMR）或巨磁阻（GMR）技術。兩者皆透過偵測磁阻變化運作，其關鍵優勢在於兼容軸向磁化磁鐵，部分型號亦適用於徑向磁化磁鐵。
GMR感測器通常比AMR感測器更小巧，同時具備更高靈敏度、精密度及改良的磁滯特性。許多型號還內建反極性、過載與短路保護功能。
儘管AMR或GMR感測器的購置成本可能略高於簧片感測器，但相較簧片開關故障導致的停機成本時，其為更耐用、可靠的長期解決方案。

 

適用於C型槽與T型槽的位置檢測感測器

氣缸通常在缸體上整合C型槽或T型槽。多數感測器採用匹配的外殼輪廓設計，可輕鬆安裝——若從上方將感測器放入槽中並以螺絲固定，或在無端蓋的情況下從端面滑入。
針對圓筒式或拉桿式氣缸，可選配適用於C型槽或T型槽感測器的安裝支架。此設計使設備製造商與終端用戶能在多種應用中通用相同感測器，從而減少零件編號數量並簡化庫存管理流程。

 

活塞定位與感測器技術的多元選擇

氣缸的活塞位置檢測方案較以往更為豐富，包含多種感測器外殼款式以適應不同缸體外形。部分產品現配備雙感測器——分別偵測伸出與縮回位置，並共享單一四針連接器。此類磁感測器現亦具備抗焊接磁場干擾特性，適用於嚴苛的焊接環境。

感測器技術亦同步進化。氣缸感測器可編程設定於活塞行程中的特定點觸發。使用者僅需將活塞移至目標位置並按下按鈕即可設定切換點。此可教導式感測器還能連接IO-Link，最多可配置八個切換點，大幅提升各類應用的靈活性。
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隨著時間推移，許多用戶因簧片開關故障率較高而轉向採用機械式或感應式感測器來偵測氣缸位置。AMR與GMR技術提供了更優異的替代方案：體積更小、反應更迅速、整合更簡便，且可靠性顯著提升。感測技術的近期突破，使AMR與GMR感測器成為氣缸位置偵測的首選解決方案。