內(nèi)蒙古德明電子科技有限公司產(chǎn)品解決方案 聯(lián)系電話:15384841043張工
以下就是接近傳感器工作原理的介紹了。目前接近傳感器廣泛用于工業(yè)和制造應用,尤其是安全和庫存管理應用。例如,在自動化生產(chǎn)線中,它用于物體檢測、定位、檢查和計數(shù),它還用于工業(yè)輸送系統(tǒng)中的零件檢測。
在不同的行業(yè)中,傳感器有不同的稱呼,如一機械量傳感器、位置傳感器或者接近傳感器,但它們都是工廠自動化硬件的中流砥柱。它們應用于各種生產(chǎn)場合,包括連續(xù)加工、批量加工、設備,離散產(chǎn)品。新技術(shù)改變了機械限位開關(滾筒、按鈕搭配可調(diào)整機械固體停止器),增加了智能,加固、高精度設備,可以感測更多種類的對象,在需要時甚至可以構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡。
其中,接近傳感器又稱無觸點行程開關,是指代替限位開關等接觸式檢測方式,以無需接觸檢測對象進行檢測為目的的傳感器的總稱。其能將檢測對象的移動信息和存在信息轉(zhuǎn)換為電氣信號。在轉(zhuǎn)換為電氣信號的檢測方式中,包括利用電磁感應引起的檢測對象的金屬體中產(chǎn)生的渦電流的方式、捕測體的接近引起的電氣信號的容量變化的方式、利石和引導開關的方式。由感應型、靜電容量型、超聲波型、光電型、磁力型等構(gòu)成。那么接近傳感器的工作原理是什么呢?下文將詳細的為大家介紹:
接近傳感器
1.接近傳感器的特點
?、儆捎谀芤苑墙佑|方式進行檢測,所以不會磨損和損傷檢測對象物。
?、谂c接觸式傳感器相比,可實現(xiàn)高速響應。
③能對應廣泛的溫度范圍。
?、苡捎诓捎脽o接點輸出方式,因此壽命延長(磁力式除外)采用半導體輸出,對接點的壽命無影響。
?、菖c光檢測方式不同,適合在水和油等環(huán)境下使用檢測時幾乎不受檢測對象的污漬和油、水等的影響。此外,還包括特氟龍外殼型及耐藥品良好的產(chǎn)品。
?、薏皇軝z測物體顏色的影響對檢測對象的物理性質(zhì)變化進行檢測,所以幾乎不受表面顏色等的影響。
?、吲c接觸式不同,會受周圍溫度的影響、周圍物體、同類傳感器的影響包括感應型、靜電容量型在內(nèi),傳感器之間相互影響。因此,對于傳感器的設置,需要考慮相互干擾。此外,在感應型中,需要考慮周圍金屬的影響,而在靜電容量型中則需考慮周圍物體的影響。
2.接近傳感器的分類
(1)按工作原理分:高頻振蕩型、電容型、感應電橋型、磁鐵型和霍耳效應型等。
(2)按操作原理可分為三類:利用電磁感應的高頻振蕩型,使用磁鐵的磁力型和利用電容變化的電容型。
(3)按檢測方法分:
?、偻ㄓ眯停褐饕獧z測黑色金屬(鐵)。
?、谒薪饘傩停涸谙嗤臋z測距離內(nèi),檢測任何金屬。
?、塾猩饘傩停褐饕獧z測鋁一類的有色金屬。
(4)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型分:
?、賰删€制接近傳感器:兩線制接近傳感器安裝簡單,接線方便;應用比較廣泛,但卻有殘余電壓和漏電流大的缺點。
?、谥绷魅€式:直流三線式接近傳感器的輸出型有NPN和PNP兩種,70年代日本產(chǎn)品絕大多數(shù)是NPN輸出,西歐各國NPN、PNP兩種輸出型都有。PNP輸出接近傳感器一般應用在PLC或計算機作為控制指令較多,NPN輸出接近傳感器用于控制直流繼電器較多,在實際應用中要根據(jù)控制電路的特性選擇其輸出形式。
3.接近傳感器的工作原理
接近傳感器是利用振動器發(fā)生的一個交變磁場,當金屬目標接近這磁場并達到感應距離時,在金屬目標內(nèi)發(fā)生渦流,因此導致振動衰減,以至接近傳感器的振動器停振。接近傳感器的振動器振動及停振的變化被后級放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關信號,觸發(fā)驅(qū)動控制器件,因此達到接近傳感器的非接觸式之檢測的目的。這就是接近傳感器的運作原理。
4.不同類型的工作原理
4.1通用型接近傳感器原理
振蕩電路中的線圈L產(chǎn)生一個高頻磁場。當目標物接近磁場時,由于電磁感應在目標物中產(chǎn)生一個感應電流(渦電流)。隨著目標物接近傳感器,感應電流增強,引起振蕩電路中的負載加大。然后,振蕩減弱直至停止。傳感器利用振幅檢測電路檢測到振蕩狀態(tài)的變化,并輸出檢測信號。振幅變化的程度隨目標物金屬的種類而不同,因此檢測距離也隨目標物金屬的種類而不同。
通用型接近傳感器原理圖
4.2電感式接近傳感器原理
電感式接近傳感器屬于一種有開關量輸出的位置傳感器,它由LC高頻振蕩器和放大處理電路組成,利用金屬物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場的振蕩感應頭時,使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用于接近傳感器,使它振蕩能力衰減,內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化,由此識別出有無金屬物體接近,進而控制開關的通或斷。這種接近傳感器所能檢測的物體必須是金屬物體。
電感式接近傳感器原理圖
4.3電容式接近傳感器原理
電容式接近傳感器亦屬于一種具有開關量輸出的位置傳感器,它的測量頭通常是構(gòu)成電容器的一個極板,而另一個極板是物體的本身,當物體移向接近傳感器時,物體和接近傳感器的介電常數(shù)發(fā)生變化,使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化,由此便可控制開關的接通和關斷。這種接近傳感器的檢測物體,并不限于金屬導體,也可以是絕緣的液體或粉狀物體,在檢測較低介電常數(shù)ε的物體時,可以順時針調(diào)節(jié)多圈電位器(位于開關后部)來增加感應靈敏度,一般調(diào)節(jié)電位器使電容式的接近傳感器在0.7-0.8Sn的位置動作。
電容式接近傳感器原理圖
4.4金屬型接近傳感器原理
所有金屬型傳感器基本上屬于高頻振蕩型。它有一個振蕩電路,電路中因感應電流在目標物內(nèi)流動引起的能量損失影響到振蕩頻率的變化。目標物接近傳感器時,不論目標物金屬種類如何振蕩頻率都會提高。傳感器檢測到這個變化并輸出檢測信號。
4.5有色金屬型接近傳感器原理
有色金屬型傳感器基本上屬于高頻振蕩型。它有一個振蕩電路,電路中因感應電流在目標物內(nèi)流動引起的能量損失影響到振蕩頻率的變化。當鋁或銅之類的有色金屬目標物接近傳感器時,振蕩頻率提高??墒钱旇F一類的黑色金屬目標物接近傳感器時,振蕩頻率降低。如果振蕩頻率高于參考頻率,傳感器輸出檢測信號。
5.關于接近傳感器的常見問題
5.1接近傳感器有什么作用?
接近傳感器是一種非接觸式傳感器,當目標進入傳感器的區(qū)域時,它會檢測物體(通常稱為“目標”)的存在。根據(jù)接近傳感器的類型,傳感器可以利用聲音、光、紅外輻射(IR)或電磁場來檢測目標。
5.2手機中接近傳感器的作用是什么?
接近傳感器檢測到用戶在通話過程中何時將手機靠近他們的臉,并關閉顯示屏以防止按鍵按下和顯示屏消耗電池電量。接近/光線傳感器位于聽筒的右側(cè)。
5.3接近傳感器可以檢測到人嗎?
電容式接近傳感器可以在短距離內(nèi)檢測人體,而無需對小物體或干燥的有機物做出響應。當被水或泥覆蓋時,它們可以發(fā)揮作用??赡艿挠猛景ㄗ伍_關、地板開關、危險區(qū)域入口的警衛(wèi)以及農(nóng)業(yè)機械的緊急斷電。
5.4接近傳感器是模擬的還是數(shù)字的?
接近傳感器的輸出級可以是模擬的或數(shù)字的。模擬版本可以是電壓(通常為0-10Vdc)或電流(4-20mA)。它們通常提供線性信號以允許高達近2英寸的距離測量。數(shù)字輸出設計用于僅直流電路或交流/直流電路。
5.5接近傳感器的范圍是多少?
過電容的變化來檢測物體的接近度。傳感器可用于檢測各種非金屬和金屬物體,通常在3至30毫米的范圍內(nèi)工作。
5.6如何判斷傳感器是數(shù)字式還是模擬式?
查看信號圖通常是識別信號是模擬信號還是數(shù)字信號的最簡單方法。模擬信號的時間-電壓圖應該是平滑和連續(xù)的。
5.7接近傳感器可以測量距離嗎?
接近傳感器檢測物體是否在傳感器設計運行的感應區(qū)域內(nèi)。因此它不一定表示傳感器和感興趣對象之間的距離。距離傳感器通過輸出電流感測物體和測量設備之間的距離。