Czujniki bezdotykowe zyskują coraz większe uznanie, głownie z powodu bardzo dobrej trwałości oraz przystępnej cenie. Maksymalne zastosowanie pokazują w pomiarach pozycji, jednak cały szereg dostępnych możliwości powoduje, że wybór odpowiedniego sensora, nie należy do łatwych.

Chcąc kupić czujnik bezdotykowy, trzeba zwrócić szczególną uwagę na dokładność pomiaru, czyli liniowość, rozdzielczość oraz powtarzalność. Wartości te, muszą być adekwatne do wymagań aplikacji, nie mogąc poza nie wykraczać, gdyż prowadziłoby to, do nadmiernych kosztów. Scharakteryzowanie parametrów zapewne w znacznym stopniu ograniczy wybór sensorów, do jednego bądź dwóch technologii, jednak zdarza się tak, że znaczna część z nich jest w stanie spełnić wszystkie oczekiwania. Z tego właśnie powodu, bardzo ważne jest zgłębienie zasad funkcjonowania poszczególnych z nich, żeby z łatwością dobrać najwłaściwszy rodzaj czujnika, bowiem nie każdy może prawidłowo działać w dowolnych warunkach.

Kontaktowo – poprzez potencjometry

Powszechnie stosowanym sposobem, aby zrealizować zadanie pomiaru pozycji przedmiotów, jest skorzystanie z potencjometrów. Pomimo coraz częstszego używania czujników bezdotykowych, metoda kontaktowa nadal ma swoich zwolenników. Funkcjonowanie potencjometrów bazuje na pomiarze spadku napięcia, który z kolei jest adekwatny do rezystancji ścieżki potencjometru. Wielkość rezystancji jest proporcjonalna do długości ścieżki. Im ona dłuższa, tym rezystencja, czyli również spadek napięcia jest większy. Potencjometry należą do bardzo tanich, jeżeli natomiast mowa o droższych modelach, to ich niewątpliwą zaletą jest duża dokładność. Jednak potrzeba zapewnienia mechanicznego, ruchomego styku powoduje, że dość szybko dochodzi do eksploatacji, dlatego też korzysta się z nich tam, gdzie zmiany mierzonej pozycji nie są częste ani gwałtowne. Temperatura oraz oddziaływanie wibracji mogą doprowadzić do ich uszkodzenia.

Czujniki pojemnościowe bezdotykowe

Warianty te wykorzystują okoliczność modyfikacji pojemności elektrycznej wskutek zmian odległości między okładkami kondensora. Na kondensator składają się dwie płytki, pomiędzy którymi mieści się dielektryk – np. powietrze. Zadanie jednej z płytek może wykonywać powierzchnia przedmiotu, którego pozycja jest mierzona.

Taki czujnik, cechuje duża dokładność, lecz mały zasięg. Wykorzystywane są m. in. w pomiarach obciążeń i ciśnień – przez modyfikację położenia powierzchni na skutek sił statycznych. Istnieje możliwość by w osi, w której realizowany jest pomiar, w płytce czujnika wyciąć otwór, przez który będzie przechodziła druga płytka przytwierdzona do mierzonego przedmiotu. W momencie przejścia płytki przez otwór w czujniku, pojemność wykrywana przez sensor się zmieni. Jednak, pojemność ta, jest zależna od wilgotności gazu między płytkami oraz temperatury. Wpływ na nią mają też przedmioty otaczające sensor.

Czujniki bezdotykowe indukcyjne

Opierają one swoje działanie o pomiar przekładni transformatora, którego rdzeń obejmuje ruchomy obiekt albo o pomiar zmian induktancji w cewkach. Ten obiekt musi mieć wpływ na pole magnetyczne, dlatego też czujniki tego rodzaju nie są wrażliwe na zapylenie otoczenia, w odróżnieniu od chociażby czujników pojemnościowych. Element, od którego mierzona jest odległość, nie musi również mieścić się w bezpośrednim „polu widzenia” - może być przesłonięty. Do niewątpliwych zalet tych czujników, można zaliczyć szeroką dostępność oraz naprawdę dużą niezawodność, jednakże są one duże i dość drogie.

Nowość stanowią natomiast indukcyjne czujniki stworzone w formie płytek PCB, które posiadają nadruk w postaci transformatorów bądź uzwojenia cewek. Takie rozwiązanie daje możliwość zminimalizowania rozrzutów produkcyjnych powiązanych z trudnością nawijania zwojów tradycyjną metodą, a także pozwala w znacznym stopniu zmniejszyć koszty oraz rozmiary sensorów tego rodzaju.

Czujniki magnetyczne

Reguły funkcjonowania czujników magnetycznych są proste do zrozumienia i raczej intuicyjne. Zmiany w polu magnetycznym, które można zmierzyć, wyzwala ruchomy element magnetyczny. Ich dokładność działania nie zmniejsza się w przypadku zabrudzenia, dlatego też czasami są używane w miejsce czujników optycznych. Jednakże histereza (opóźnienie reakcji na czynniki zewnętrzne) znacznie utrudnia dokładne pomiary. Innym możliwym problemem są wpływy urządzeń elektrycznych znajdujących się w bliskiej odległości, temperatura, a także niska odporność na nagłe uderzenia i wstrząsy.

Czujniki bezdotykowe optyczne

Warianty te należą do bardzo popularnych i cieszących się dużym uznaniem w przemyśle. Ich zwolennikami są głownie inżynierowie, którzy cenią je głównie za uniwersalność – potrafią wykrywać prawie wszystkie obiekty, bez względu na stan skupienia czy też kształt, z tym, że przedmioty lustrzane czy przezroczyste, o nieodpowiednim kącie nachylenia, stanowią dla nich problem. Jeśli chodzi o ceny, to są one bardzo zróżnicowane i zależą chociażby od długości odbieranych fal, precyzji, czy zastosowanych elementów. Używa się ich do budowy enkoderów, które umożliwiają pomiar obrotowej pozycji. Sensory optyczne cechuje duża dokładność, rozdzielczość oraz ogólna dostępność. Niestety, nie są one zbyt odporne na skrajne temperatury oraz uszkodzenia mechaniczne. Ponadto, zabrudzenie czy małe uszkodzenie powodują, iż całkowicie przestają one działać.