傳感器的發(fā)展方向包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。傳感器是在工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自動檢測和自動控制的重要要環(huán)節(jié)。
傳感器的種類
按被測物理量分:力,壓力,位移,溫度,角度傳感器等。
按照傳感器的工作原理分:應(yīng)變式傳感器、壓電式傳感器、壓阻式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、光電式傳感器和超聲波是傳感器等。
按照傳感器轉(zhuǎn)換能量的方式分:(1)能量轉(zhuǎn)換型:壓電式、熱電偶、光電式傳感器等。(2)能量控制型:電阻式、電感式、霍爾式等傳感器以及熱敏電阻、光敏電阻、濕敏電阻等。
按照傳感器輸出信號的形式分:(1)模擬式:傳感器輸出為模擬電流、電壓量。(2)數(shù)字式:傳感器輸出為數(shù)字量,編碼器傳感器,激光位移傳感器。
在各類傳感器中,有一種對接近它物件有“感知”能力的元件:位移傳感器。這類傳感器不需要接觸到被檢測物體,當有物體移向位移傳感器,并接近到一定距離時,位移傳感器就有“感知”,通常把這個距離叫“測量距離”。利用位移傳感器對接近物體的敏感特性制作的開關(guān),就是接近開關(guān)。接近開關(guān)種類有很多,按檢測原理分,主要有電感式接近開關(guān)、電容式接近開關(guān)、磁感應(yīng)式接近開關(guān)等。
電感式接近開關(guān)
工作原理:
電感式接近開關(guān)是以無磨損和非接觸方式檢測金屬物體,對普通傳感器而言,磁場由繞在鐵氧體芯線圈構(gòu)成的LC振蕩電路形成。
通過在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流效應(yīng),從而導(dǎo)致LC震蕩電路減弱。這一變化能夠被傳感器的放大電路感知從而進行信號輸出。

▲電感式接近開關(guān)選型需知
電容式接近開關(guān)
工作原理:
電容式傳感器正是基于變介質(zhì)型電容傳感器的工作原理而設(shè)計的。

每個電容式傳感器的感應(yīng)元件是由傳感器電極和一個屏蔽層組成的。而傳感器電極又包括測量電極和補償電極,這兩個同軸金屬電極共同組成一個電容器。
電容式傳感器可以檢測哪些物體?
所有的介電常數(shù)明顯大于1的物體和金屬物體
特殊的導(dǎo)體材料或有高介電常數(shù)的材料, 例如:水、金屬、有一定水含量的物體 (例如:木頭, 紙張, 。..) 、還可以透過低介電常數(shù)物質(zhì)來檢測高介電常數(shù)物質(zhì) (例如:透過塑料來檢測水)
注:空氣的介電常數(shù)為1,所有液體、固體和空氣以外氣體的介電常數(shù)均高于空氣。
開關(guān)距離和介電常數(shù)之間的相互關(guān)系
不同的檢測物體有著不同的開關(guān)距離。材料的介電常數(shù)越大,可獲得的開關(guān)距離就越大。測試有機材料(木材、谷物等)時,開關(guān)距離在很大程度上取決于其水份含量(水的介電常數(shù)為80)。

電容式接近開關(guān)典型應(yīng)用

▲容器液位控制(流體)
磁感應(yīng)式接近開關(guān)
工作原理:
開關(guān)量或者模擬量信號
檢測磁性物質(zhì)(其產(chǎn)生一定的磁通量)
透過非鐵磁性金屬或者非金屬物質(zhì),檢測物體內(nèi)部磁性物質(zhì)(最常見的是鋁制氣缸活塞位置檢測---活塞上有磁環(huán))

適用氣缸

磁感應(yīng)接近開關(guān)能適用于市面上幾乎所有的氣缸外形
超聲波測量原理
回波分析法

精度影響因素
溫度影響
分辨率受目標的面積和反射聲波的能力影響
目標角度:垂直于聲波的平直目標物能把大部分能量反射回傳感器
氣流:由于風(fēng)、鼓風(fēng)機、氣動設(shè)備或其它來源的氣流使得超聲波的傳播方向偏轉(zhuǎn)或擾亂其路徑,傳感器將不能正確識別目標物的正確位置
邦納超聲波傳感器型號

特點總結(jié)

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電感式接近開關(guān)和超聲波傳感器的區(qū)別分析
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