什么是接近傳感器，接近傳感器種類(lèi)有哪些？

【資料簡(jiǎn)介】

　　什么是接近傳感器，接近傳感器種類(lèi)有哪些？

　　我們說(shuō)的接近傳感器是指一系列用于檢測(cè)物體的距離的傳感器，以及它們的共同的一點(diǎn)是，在檢測(cè)過(guò)程中，他們將不會(huì)接觸的對(duì)象。

　　有許多類(lèi)型的接近傳感器。常用的接近傳感器具有相同的原理。它們傳輸電磁場(chǎng)或光束并分析反射的變化以確定物體是接近還是出現(xiàn)、離開(kāi)還是消失。

　　接近傳感器最遠(yuǎn)的可檢測(cè)距離稱(chēng)為“額定范圍”。一些傳感器可以調(diào)整額定范圍以適應(yīng)不同的目的。如果在很短的距離內(nèi)調(diào)整額定范圍，接近傳感器通常用作觸摸開(kāi)關(guān)。接近傳感器通常具有高可靠性和長(zhǎng)使用壽命的特點(diǎn)。這是因?yàn)閭鞲衅骱捅桓袘?yīng)物體之間沒(méi)有物理接觸，機(jī)械部件的損壞接近于零。

　　不同類(lèi)型的接近傳感器包括電感式接近傳感器、電容式接近傳感器、超聲波接近傳感器、光電傳感器和霍爾效應(yīng)傳感器。不同的接近傳感器適用于檢測(cè)不同類(lèi)型的物體。例如，電容式傳感器適用于檢測(cè)塑料物體，而電感式接近傳感器適用于金屬目標(biāo)。

　　接接近傳感器的工作原理

　　接近傳感器發(fā)射電磁場(chǎng)或靜電場(chǎng)或電磁輻射束(如紅外線)并等待返回信號(hào)或場(chǎng)的變化。被感應(yīng)的物體稱(chēng)為接近傳感器的目標(biāo)。

　　

　　它們有一個(gè)振蕩器作為輸入，并通過(guò)接近導(dǎo)電介質(zhì)來(lái)改變損耗電阻。這些傳感器是的金屬目標(biāo)。

　　2 電容式接近傳感器

　　它們轉(zhuǎn)換檢測(cè)電極和接地電極兩側(cè)的靜電電容變化。這是通過(guò)接近附近具有振蕩頻率變化的物體而發(fā)生的。為了檢測(cè)附近的目標(biāo)，將振蕩頻率轉(zhuǎn)換為直流電壓并與預(yù)定閾值進(jìn)行比較。這些傳感器是塑料目標(biāo)的。

　　接近傳感器的種類(lèi)：

　　以下是各種常見(jiàn)的接近傳感器：

　　　　接近傳感器僅用于檢測(cè)金屬物體。它根據(jù)感應(yīng)原理工作，振蕩器驅(qū)動(dòng)線圈，直到金屬物體進(jìn)入線圈。

　　近年來(lái)，電感式傳感器越來(lái)越受歡迎，盡管它們基于舊設(shè)計(jì)。與此列表中的其他技術(shù)不同，電感式傳感器僅適用于金屬材料。電感式傳感器會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，然后在金屬物體通過(guò)時(shí)檢測(cè)磁場(chǎng)的變化，類(lèi)似于在線圈中旋轉(zhuǎn)的磁鐵產(chǎn)生電力的方式。任何金屬探測(cè)器都以此開(kāi)始。

　　它們的檢測(cè)范圍可能會(huì)因設(shè)置而受到極大限制，特別是在通過(guò)檢測(cè)齒輪齒是否靠近傳感器來(lái)計(jì)算齒輪旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用中。電感式傳感器可以安裝在道路上以檢測(cè)在它們上面行駛的車(chē)輛，或者經(jīng)過(guò)優(yōu)化以檢測(cè)更遠(yuǎn)距離的空間等離子體。

　　然而，電感式傳感器在作為電子接近傳感器工作時(shí)，往往在毫米到米的范圍內(nèi)工作。它們對(duì)鐵和鋼等黑色金屬材料表現(xiàn)最佳，由于其工作原理，對(duì)非磁性金屬材料的檢測(cè)范圍較小。它們具有極快的刷新率，因?yàn)樗鼈円蕾囉陔姶艌?chǎng)的變化。

　　接近傳感器可檢測(cè)金屬和非金屬物質(zhì)，例如液體、粉末和顆粒。它通過(guò)檢測(cè)電容轉(zhuǎn)換來(lái)工作。

　　它有一個(gè)振蕩器、施密特杠桿和輸出開(kāi)關(guān)電路，很像電感式傳感器。的區(qū)別是它有兩個(gè)用于電容的充電板(1 個(gè)內(nèi)部，1 個(gè)外部)：

　　· 振蕩器連接到內(nèi)部板上。

　　· 傳感表面是一個(gè)外部板(傳感器電極)。

　　當(dāng)被感應(yīng)物體接近傳感器時(shí)，物體會(huì)改變電容傳感器中的介電常數(shù)，傳感器通過(guò)測(cè)量這個(gè)介電常數(shù)就可以知道物體的距離。

　　但是電容式傳感器的響應(yīng)速度一般比較慢，更新頻率只有10~50Hz。但是，由于電容式傳感器不會(huì)受到灰塵或不透明容器的影響，因此通常用于禁止光學(xué)傳感器。典型電容式傳感器的大致額定范圍為 10 毫米，可以檢測(cè) 0.01 毫米以內(nèi)的厚度變化。

　　接近傳感器檢測(cè)物體的存在，或者通過(guò)額外的處理，使用超聲波脈沖來(lái)檢測(cè)到物體的距離。它們通過(guò)使用發(fā)射器和接收器以及回聲定位原理來(lái)工作。

　　超聲波傳感器可以通過(guò)發(fā)出啁啾并測(cè)量啁啾從表面反彈并返回所需的時(shí)間來(lái)確定與物體的距離。雖然發(fā)送器和接收器通常在配置中盡可能彼此相似，但當(dāng)它們被隔離時(shí)，這些概念仍然適用。還提供將發(fā)射和接收功能組合到一個(gè)單元中的超聲波收發(fā)器。

　　超聲波檢測(cè)非常精確，刷新率高，每秒可以發(fā)出數(shù)十或數(shù)百個(gè)脈沖或啁啾聲。物體的顏色和透明度對(duì)讀數(shù)幾乎沒(méi)有影響，因?yàn)樗鼈兪腔诼曇舳皇请姶挪ā?/p>

　　這種相同的特性意味著它們不需要或不發(fā)光，這使它們非常適合本來(lái)就暗或必須是暗的條件。聲波會(huì)隨著時(shí)間的推移而擴(kuò)散，擴(kuò)大檢測(cè)區(qū)域 - 根據(jù)應(yīng)用的不同，這可能是有益的，也可能是不利的。由于其簡(jiǎn)單的性質(zhì)，這些也非常低成本、靈活且安全。

　　另一方面，超聲波傳感器有其自身的一系列缺點(diǎn)。傳感器由發(fā)射器和接收器兩部分組成，可以組合使用，也可以單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)。由于聲速隨空氣溫度變化，任何顯著的溫度變化都會(huì)影響精度。然而，這可以通過(guò)使用溫度測(cè)量來(lái)更新計(jì)算來(lái)緩解。

　　由于聲波在吸收表面上的反射效果不佳，軟材料可能會(huì)影響準(zhǔn)確性。盡管超聲波傳感器本質(zhì)上類(lèi)似于聲納，但它們并非設(shè)計(jì)用于水下。最后，由于在真空中沒(méi)有聲音傳播的媒介，它們對(duì)聲音的依賴使它們變得毫無(wú)用處。

　　接近傳感器發(fā)射一束紅外光來(lái)檢測(cè)物體的存在。它的工作方式與超聲波傳感器相同，但它不使用聲波，而是發(fā)出紅外信號(hào)。

　　紅外接近傳感器包括一個(gè)發(fā)射光的 IR LED 和一個(gè)檢測(cè)反射光的光檢測(cè)器。它有一個(gè)內(nèi)置的信號(hào)處理電路，可以在 PSD 上一個(gè)光點(diǎn)。

　　紅外接近傳感器如何工作?首先，紅外光從紅外 LED 發(fā)射器發(fā)出。然后，光束擊中物體并以一定角度反射回來(lái)。反射光將到達(dá)光檢測(cè)器。最后，光檢測(cè)器中的傳感器確定反射物體的位置/距離。

　　接近傳感器由光束發(fā)生器、專(zhuān)用光束探測(cè)器、放大器和微處理器組成。當(dāng)發(fā)出的光束被物體反射時(shí)，光電探測(cè)器會(huì)感應(yīng)到它，傳感器通過(guò)這種方法檢測(cè)物體。

　　發(fā)射的光束將被調(diào)制到特定的頻率，并且檢測(cè)器還有一個(gè)頻率敏感的放大器，它只會(huì)響應(yīng)以相應(yīng)頻率調(diào)制的光。這可以防止由燈光或陽(yáng)光引起的錯(cuò)誤檢測(cè)。當(dāng)光電接近傳感器感應(yīng)到黑色物體時(shí)，物體的非反射特性會(huì)阻礙傳感器正常工作，遇到透明或折射物體時(shí)也是如此。

　　盡管接近傳感器適用于許多工業(yè)應(yīng)用，但它們也廣泛用于住宅和商業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用，例如車(chē)庫(kù)門(mén)傳感器和商店中的人員計(jì)數(shù)。光電傳感器在實(shí)施方面可以有多種設(shè)置方式。對(duì)射式在一側(cè)使用發(fā)射器，在另一側(cè)使用檢測(cè)器，當(dāng)光束斷裂時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。

　　發(fā)射器和檢測(cè)器位于一個(gè)回射系統(tǒng)中，另一側(cè)的反射器將信號(hào)從發(fā)射器反射回檢測(cè)器。最后，漫射將發(fā)射器和檢測(cè)器靠近在一起，但發(fā)射的光會(huì)從任何周?chē)砻娣瓷洌芟癯暡▊鞲衅鳎荒軠y(cè)量距離。

　　由于缺少活動(dòng)部件，光電傳感器壽命長(zhǎng)，可以檢測(cè)范圍廣泛的材料，而透明材料和水可能會(huì)帶來(lái)問(wèn)題。對(duì)射式和回射式設(shè)置提供了長(zhǎng)感應(yīng)范圍和快速響應(yīng)時(shí)間。小物體可以通過(guò)漫反射式設(shè)置檢測(cè)，也可以是移動(dòng)檢測(cè)器。

　　接近傳感器只要鏡頭不被污染，這些都可以承受工業(yè)應(yīng)用中的臟污條件。然而，它們測(cè)量與物體距離的能力受到嚴(yán)重限制，物體顏色和反射率可能會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題。在繁忙的環(huán)境中，設(shè)備安裝可能會(huì)很復(fù)雜，因?yàn)楸仨毎惭b和對(duì)齊對(duì)射式和回射式。