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四大接近傳感器類型介紹

作者：德寶傳感器人氣：


1、電感應(yīng)式接近傳感器:

感應(yīng)式接近傳感器的工作原理是利用電磁場，因此只能檢測金屬目標(biāo)。當(dāng)金屬目標(biāo)進(jìn)入電磁場時(shí)，金屬的感應(yīng)特性會改變磁場特性，從而提醒接近傳感器金屬目標(biāo)的存在。根據(jù)金屬的感知程度，目標(biāo)可以在更大或更短的距離被探測到。
電感式接近傳感器主要由四部分組成:線圈鐵氧體磁芯、振蕩器、施密特觸發(fā)器和輸出放大器。
該振蕩器產(chǎn)生一個(gè)對稱振蕩磁場，該磁場由位于鐵氧體鐵芯和感應(yīng)表面的線圈陣列發(fā)出。當(dāng)鐵靶進(jìn)入磁場時(shí)，金屬表面會產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)立的小電流，稱為渦流。這改變了磁路的磁阻(固有頻率)，降低了振蕩幅度。當(dāng)更多的金屬進(jìn)入感應(yīng)場時(shí)，振蕩振幅減小并終崩潰。(這是“渦抑制振蕩器”或Ecko原理。)施密特觸發(fā)器響應(yīng)這些振幅變化，并調(diào)整傳感器輸出。當(dāng)目標(biāo)終離開傳感器的范圍時(shí)，電路再次開始振蕩，施密特觸發(fā)器將傳感器返回到以前的輸出。
由于磁場的限制，感應(yīng)傳感器的傳感范圍比較窄，平均在幾毫米到60毫米之間。然而，電感式傳感器的環(huán)境適應(yīng)性和金屬感應(yīng)的多樣性彌補(bǔ)了其在量程上的不足。由于運(yùn)動部件無磨損，電感式接近傳感器使用壽命長。然而，應(yīng)該注意的是，金屬污染物(如切割應(yīng)用中的文件)有時(shí)會影響傳感器的性能。因此，電感式傳感器的外殼通常由鍍鎳黃銅、不銹鋼或PBT塑料制成。
2、電容式接近傳感器:
電容式接近傳感器可以檢測粉末、顆粒、液體和固體形式的金屬和非金屬目標(biāo)。這一點(diǎn)，再加上它們對有色金屬材料的傳感能力，使它們非常適合于觀察、玻璃監(jiān)測、罐內(nèi)液位檢測和料斗粉料液位識別。
在電容式傳感器中，兩個(gè)導(dǎo)電板(在不同的電位下)安置在傳感器頭部，并定位為像開路電容器一樣工作?？諝馄鸾^緣體的作用:靜止時(shí)，兩片板之間的電容很小。像感應(yīng)傳感器一樣，這些板也連接到振蕩器、施密特觸發(fā)器和輸出放大器。當(dāng)目標(biāo)進(jìn)入傳感區(qū)域時(shí)，兩塊板的電容增大，導(dǎo)致振蕩器振幅變化，改變施密特觸發(fā)狀態(tài)，產(chǎn)生輸出信號。
值得一提的是，請注意感應(yīng)式傳感器和電容式傳感器的區(qū)別:感應(yīng)式傳感器振蕩到有目標(biāo)，電容式傳感器振蕩到有目標(biāo)。由于電容式感應(yīng)涉及到充電板，所以比感應(yīng)式感應(yīng)要慢，感應(yīng)范圍為10 ~ 50Hz，感應(yīng)范圍為3 ~ 60mm。由于電容傳感器可以檢測到大多數(shù)類型的材料，他們須遠(yuǎn)離非目標(biāo)材料，以避免錯(cuò)誤觸發(fā)。因此，如果目標(biāo)含有黑色金屬材料，電感式傳感器是更可靠的選擇。
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3、光電接近傳感器:
光電接近傳感器廣泛用于探測直徑小至1毫米或距離大至60毫米的目標(biāo)。所有光電傳感器都由幾個(gè)基本部件組成:每個(gè)傳感器有一個(gè)發(fā)射器、光源(發(fā)光二極管、激光二極管)、一個(gè)光電二極管或光電晶體管接收器，用于檢測發(fā)射的光，以及用于放大接收信號的輔助電子設(shè)備。
光電接近傳感器主要有三種類型:反射型、反射型和漫反射型。
當(dāng)傳感器發(fā)出的光被光電接收器反射回來時(shí)，反射式接近傳感器將檢測到目標(biāo)。當(dāng)目標(biāo)斷開傳感器發(fā)射器和接收器之間的波束時(shí)，對立的傳感器將檢測到目標(biāo)。
可靠的光電傳感器是相反類型的傳感器。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)由一個(gè)獨(dú)立的外殼隔開，以提供恒定的波束。當(dāng)穿過兩者之間的物體打斷光束時(shí)，光束就會被檢測到。反式光電器件雖然可靠性高，但卻是不受歡迎的光電器件。因?yàn)榘l(fā)射機(jī)和接收機(jī)安裝在兩個(gè)相反的位置(可能很遠(yuǎn))既昂貴又費(fèi)力。
輻射型光電傳感器的一個(gè)獨(dú)特功能是有效地感知強(qiáng)空氣污染物的存在。如果污染物直接堆積在發(fā)射機(jī)或接收機(jī)上，則誤觸發(fā)的可能性更高。然而，一些制造商現(xiàn)在把報(bào)警輸出集成到傳感器的電路中，以監(jiān)測發(fā)射到接收器的光的數(shù)量。當(dāng)檢測到的光在沒有物體的情況下下降到指定的亮度時(shí)，傳感器會通過內(nèi)置的LED或輸出線發(fā)出警告。
反射式接近傳感器的發(fā)射器和接收器沒有單獨(dú)的外殼，而是位于同一外殼內(nèi)，面向同一方向。發(fā)射器產(chǎn)生一束激光、紅外線或可見光，并將其投射到一個(gè)專門設(shè)計(jì)的反射器上，然后反射器將光束偏轉(zhuǎn)回接收器。當(dāng)光路損壞或受到其他干擾時(shí)，光路會被檢測到。
反射式接近傳感器的優(yōu)點(diǎn)是易于布置。它只需要將傳感器安裝在一側(cè)，可以大大節(jié)省部件和時(shí)間成本。
和反射式傳感器一樣，漫反射式傳感器的發(fā)射器和接收器位于同一外殼內(nèi)。然而，檢測目標(biāo)作為一個(gè)反射器，所以它檢測從遠(yuǎn)處反射過來的光。發(fā)射機(jī)發(fā)出一束光(通常是脈沖紅外、可見光或激光)，向各個(gè)方向擴(kuò)散，以填充檢測區(qū)域。然后目標(biāo)進(jìn)入該區(qū)域并使部分波束偏轉(zhuǎn)回接收器。當(dāng)接收器上有足夠的光線時(shí)，檢測就會發(fā)生，輸出就會打開或關(guān)閉(取決于傳感器是打開還是關(guān)閉)。
漫反射傳感器的一個(gè)常見例子是公共廁所水槽上的感應(yīng)水龍頭。置于噴嘴下的手充當(dāng)反射器，觸發(fā)水閥的打開。注意，由于目標(biāo)(手)是一個(gè)反射器，漫反射光電傳感器往往受目標(biāo)材料和表面特性的影響;與亮白目標(biāo)相比，非反射目標(biāo)(如啞光黑紙)的傳感范圍將大大減小。
4、超聲波傳感器:
超聲波接近傳感器被用于許多自動化生產(chǎn)過程中。它們利用聲波來探測物體，所以顏色和透明度不會影響它們。這使得它們非常適合各種應(yīng)用，包括透明玻璃和塑料的遠(yuǎn)程檢測，距離測量，連續(xù)液體和顆粒水平控制，以及紙張，鈑金和木材堆積。
常見的類型與光電感應(yīng)相同:反相、反射和擴(kuò)散。
超聲波漫射接近傳感器使用一個(gè)聲學(xué)傳感器，它發(fā)出一系列的聲脈沖，然后聽他們從反射目標(biāo)返回的聲音。一旦接收到反射信號，傳感器將輸出信號發(fā)送到控制設(shè)備。傳感范圍擴(kuò)大到2.5米。
超聲波反射傳感器可以通過測量傳播時(shí)間來探測指定傳感距離內(nèi)的物體。傳感器發(fā)出一系列的聲音脈沖，從一個(gè)固定的對面反射器(任何平坦的硬面，機(jī)器，板)反射回來。聲波須在用戶調(diào)節(jié)的時(shí)間間隔內(nèi)返回到傳感器。如果不是，則認(rèn)為有物體阻塞了傳感路徑，傳感器發(fā)出相應(yīng)的輸出信號。由于傳感器檢測傳播時(shí)間的變化，而不是僅僅返回信號，它是檢測吸聲和偏轉(zhuǎn)材料(如棉花、泡沫、布和泡沫橡膠)的理想選擇。
類似于對置的光電管