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工业自动化的传感器分类和特点,这篇就够了!

时间:2022-04-25 09:58:41来源:中国传动网

导语:​在工业自动化或者其他工控领域,光传感器是重要的零部件之一,目前市面上传感器的类型较多,在各领域各生产环境下应用也有所不同,比如可用于检测、测量、分析和处理,按类型分,还可以分为光电传感器、接近传感器、光纤传感器、位移传感器等。

  在工业自动化或者其他工控领域,光电传感器是重要的零部件之一,目前市面上传感器的类型较多,在各领域各生产环境下应用也有所不同,比如可用于检测、测量、分析和处理,按类型分,还可以分为光电传感器、接近传感器、光纤传感器、位移传感器等。

  在通用工业自动化领域,这类传感器的供电电压一般为直流电多一些,供电电压比较宽,DC6-DC36V都是可以的。

  一、光电传感器:光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。其工作原理基于光电效应。光电效应是指光照射在某些物质上时,物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象。根据光电效应现象的不同将光电效应分为三类:外光电效应、内光电效应及光生伏特效应。光电器件有光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池等。

传感器分类.jpg

  其分类大致有如下这些:

  1、漫反射型:一般型或能量型 (-8),聚焦式 (-8-H),带背景抑制功能型 (-8-H),带背景分析功能型 (-8-HW)

  2、反射板型:一般型 (-6),带偏振滤波功能型 (-54, -55),带透明体检测功能型 (-54-G),带前景抑制功能型 (-54-V)

  3、对射型

必威体育官网下载  4、槽型

必威体育官网下载  5、光纤传感器:塑料光纤型,玻璃光纤型

  6、色标传感器,颜色传感器,荧光传感器

  7、光通讯

  8、激光测距:三角反射原理型,相位差原理型,时间差原理型

  9、光栅

必威体育官网下载  10、防爆/隔爆型

  光电传感器的特点:

必威体育官网下载  1、检测距离长

  光电类传感器用来检测有无,检测距离最短都有几十厘米;

必威体育官网下载  2、对检测物体的限制少

必威体育官网下载  检测有无,只要是有明显颜色的,基本上都能检测出来,除了特殊的色彩的,需要专门检测颜色的光电传感器;

必威体育官网下载  3、响应时间短

必威体育官网下载  光本身为高速,并且传感器的电路都由电子零件构成,所以不包含机械性工作时间,响应时间非常短。

  4、分辨率高

  能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点,或通过构成特殊的受光光学系统,来实现高分辨率。也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。

必威体育官网下载  5、可实现非接触的检测

  可以无须机械性地接触检测物体实现检测,因此不会对检测物体和传感器造成损伤。因此,传感器能长期使用。

  6、可实现颜色判别

  通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合而有所差异。利用这种性质,可对检测物体的颜色进行检测。

  7、便于调整

  可以对传感器的检测灵敏度、聚焦性能进行调整,在投射可视光的类型中,投光光束是眼睛可见的,便于对检测物体的位置进行调整。

  二、接近传感器必威体育官网下载:接近传感器,是代替限位开关等接触式检测方式,以无需接触检测对象进行检测为目的的传感器的总称。能检测对象的移动信息和存在信息转换为电气信号。接近传感器是一种具有感知物体接近能力的器件,它利用位移传感器对接近的物体具有敏感特性来识别物体的接近,并输出相应开关信号,因此,通常又把接近传感器称为接近开关。通过外部磁场影响,检测在导体表面产生的涡电流引起的磁性损耗。接近开关多数用来检测金属,检测距离短,往往只有几毫米。一般分为电容式和电感式。

接近开关.jpg

  接近传感器的特点:

  1、由于能以非接触方式进行检测,所以不会磨损和损伤检测对象物。

必威体育官网下载  2、由于采用无接点输出方式,因此寿命延长(磁力式除外)采用半导体输出,对接点的寿命无影响。

  3、与光检测方式不同,适合在水和油等环境下使用检测时几乎不受检测对象的污渍和油、水等的影响。此外,还包括特氟龙外壳型及耐药品良好的产品。

必威体育官网下载  4、与接触式开关相比,可实现高速响应。

  5、能对应广泛的温度范围。

  6、不受检测物体颜色的影响对检测对象的物理性质变化进行检测,所以几乎不受表面颜色等的影响。

  7、与接触式不同,会受周围温度的影响、周围物体、同类传感器的影响包括感应型、静电容量型在内,传感器之间相互影响。因此,对于传感器的设置,需要考虑相互干扰。此外,在感应型中,需要考虑周围金属的影响,而在静电容量型中则需考虑周围物体的影响。

 

传感器.jpg

接近开关接线方式.jpg

接近开关接线.jpg

  关于以上两种传感器的接线

必威体育官网下载  光电和接近传感器一般可以分为NPN和PNP型,接线在行业都有统一的线蓝颜色标注:

  棕色接电源正,蓝色接电源负,黑色接信号输出,既可以单独接一个,也可以串联在一起接。如下图所示:

必威体育官网下载  三、光纤传感器一般需要光纤放大器配合使用,价格上来说稍微贵一点,但是就性质上来说,比之前提到的光电和接近传感器有本质的区别,它可以进行质的测量,怎么说呢?也就是说他可以定量的进行检测,如可以测量距离多少毫米。

必威体育官网下载  光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。光纤传感器的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器,在调制器内与外界被测参数的相互作用, 使光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化,成为被调制的光信号,再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。整个过程中,光束经由光纤导入,通过调制器后再射出,其中光纤的作用首先是传输光束,其次是起到光调制器的作用。

  光纤传感器的特点:

必威体育官网下载  1、灵敏度较高;

  2、几何形状具有多方面的适应性,可以制成任意形状的光纤传感器;

必威体育官网下载  3、可以制造传感各种不同物理信息(声、磁、温度、旋转等)的器件;

  4、可以用于高压、电气噪声、高温、腐蚀、或其它的恶劣环境;

  5、而且具有与光纤遥测技术的内在相容性。

  四、位移传感器又称为线性传感器,是一种属于金属感应的线性器件,传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中,位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。按被测变量变换的形式不同,位移传感器可分为模拟式和数字式两种。模拟式又可分为物性型和结构型两种。常用位移传感器以模拟式结构型居多,包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。这种传感器发展迅速,应用日益广泛。

  分类:

必威体育官网下载  导电塑料位移传感器

  金属玻璃铀位移传感器

  金属膜位移传感器

  磁敏式位移传感器

  光电式位移传感器

  磁致伸缩式位移传感器

必威体育官网下载  数字激光位移传感器

  性能指标:

  标称阻值:电位器上面所标示的阻值。

  重复精度:此参数越小越好。

  分辨率:位移传感器所能反馈的最小位移数值.此参数越小越好.导电塑料位移传感器分辨率为无穷小。

必威体育官网下载  允许误差:标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差,它表示电位器的精度。允许误差一般只要在±20%以内就符合要求,因为一般位移传感器是以分压的方式来使用,具体电阻的大小对传感器的数据采集没有影响。

必威体育官网下载  线性精度:直线性误差.此参数越小越好。

  寿命:导电塑料位移传感器都在200万次以上。

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