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工業自動化的傳感器分類和特點,看這篇就夠了!

時間:2020-06-30 來源:機器人在線 閱讀:6126

工業機器人或者其他工控領域,光傳感器是重要的零部件之一,目前市面上傳感器的類型較多,在各領域各生產環境下應用也有所不同,比如可用于檢測、測量、分析和處理,按類型分,還可以分為光電傳感器、接近傳感器、光纖傳感器、位移傳感器等。


在通用工業自動化領域,這類傳感器的供電電壓一般為直流電多一些,供電電壓比較寬,DC6-DC36V都是可以的。


一、光電傳感器:光電傳感器是將光信號轉換為電信號的一種器件。其工作原理基于光電效應。光電效應是指光照射在某些物質上時,物質的電子吸收光子的能量而發生了相應的電效應現象。根據光電效應現象的不同將光電效應分為三類:外光電效應、內光電效應及光生伏特效應。光電器件有光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池等。

其分類大致有如下這些:


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

2、反射板型:一般型 (-6),帶偏振濾波功能型 (-54, -55),帶透明體檢測功能型 (-54-G),帶前景抑制功能型 (-54-V)

3、對射型

4、槽型

5、光纖傳感器:塑料光纖型,玻璃光纖型

6、色標傳感器,顏色傳感器,熒光傳感器

7、光通訊

8、激光測距:三角反射原理型,相位差原理型,時間差原理型

9、光柵

10、防爆/隔爆型


光電傳感器的特點:


1、檢測距離長

光電類傳感器用來檢測有無,檢測距離最短都有幾十厘米;


2、對檢測物體的限制少

檢測有無,只要是有明顯顏色的,基本上都能檢測出來,除了特殊的色彩的,需要專門檢測顏色的光電傳感器;


3、響應時間短

光本身為高速,并且傳感器的電路都由電子零件構成,所以不包含機械性工作時間,響應時間非常短。


4、分辨率高

能通過高級設計技術使投光光束集中在小光點,或通過構成特殊的受光光學系統,來實現高分辨率。也可進行微小物體的檢測和高精度的位置檢測。


5、可實現非接觸的檢測

可以無須機械性地接觸檢測物體實現檢測,因此不會對檢測物體和傳感器造成損傷。因此,傳感器能長期使用。


6、可實現顏色判別

通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合而有所差異。利用這種性質,可對檢測物體的顏色進行檢測。


7、便于調整

可以對傳感器的檢測靈敏度、聚焦性能進行調整,在投射可視光的類型中,投光光束是眼睛可見的,便于對檢測物體的位置進行調整。


二、接近傳感器:接近傳感器,是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。能檢測對象的移動信息和存在信息轉換為電氣信號。接近傳感器是一種具有感知物體接近能力的器件,它利用位移傳感器對接近的物體具有敏感特性來識別物體的接近,并輸出相應開關信號,因此,通常又把接近傳感器稱為接近開關。通過外部磁場影響,檢測在導體表面產生的渦電流引起的磁性損耗。接近開關多數用來檢測金屬,檢測距離短,往往只有幾毫米。一般分為電容式和電感式。

接近傳感器的特點:


1、由于能以非接觸方式進行檢測,所以不會磨損和損傷檢測對象物。

2、由于采用無接點輸出方式,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。

3、與光檢測方式不同,適合在水和油等環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品。

4、與接觸式開關相比,可實現高速響應。

5、能對應廣泛的溫度范圍。

6、不受檢測物體顏色的影響對檢測對象的物理性質變化進行檢測,所以幾乎不受表面顏色等的影響。

7、與接觸式不同,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,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。


關于以上兩種傳感器的接線


光電和接近傳感器一般可以分為NPN和PNP型,接線在行業都有統一的線藍顏色標注:

棕色接電源正,藍色接電源負,黑色接信號輸出,既可以單獨接一個,也可以串聯在一起接。如下圖所示:


三、光纖傳感器一般需要光纖放大器配合使用,價格上來說稍微貴一點,但是就性質上來說,比之前提到的光電和接近傳感器有本質的區別,它可以進行質的測量,怎么說呢?也就是說他可以定量的進行檢測,如可以測量距離多少毫米。


光纖傳感器是一種將被測對象的狀態轉變為可測的光信號的傳感器。光纖傳感器的工作原理是將光源入射的光束經由光纖送入調制器,在調制器內與外界被測參數的相互作用, 使光的光學性質如光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等發生變化,成為被調制的光信號,再經過光纖送入光電器件、經解調器后獲得被測參數。整個過程中,光束經由光纖導入,通過調制器后再射出,其中光纖的作用首先是傳輸光束,其次是起到光調制器的作用。


光纖傳感器的特點:

1、靈敏度較高;

2、幾何形狀具有多方面的適應性,可以制成任意形狀的光纖傳感器;

3、可以制造傳感各種不同物理信息(聲、磁、溫度、旋轉等)的器件;

4、可以用于高壓、電氣噪聲、高溫、腐蝕、或其它的惡劣環境;

5、而且具有與光纖遙測技術的內在相容性。

四、位移傳感器又稱為線性傳感器,是一種屬于金屬感應的線性器件,傳感器的作用是把各種被測物理量轉換為電量。在生產過程中,位移的測量一般分為測量實物尺寸和機械位移兩種。按被測變量變換的形式不同,位移傳感器可分為模擬式和數字式兩種。模擬式又可分為物性型和結構型兩種。常用位移傳感器以模擬式結構型居多,包括電位器式位移傳感器、電感式位移傳感器、自整角機、電容式位移傳感器、電渦流式位移傳感器、霍爾式位移傳感器等。數字式位移傳感器的一個重要優點是便于將信號直接送入計算機系統。這種傳感器發展迅速,應用日益廣泛。


分類:

導電塑料位移傳感器

金屬玻璃鈾位移傳感器

金屬膜位移傳感器

磁敏式位移傳感器

光電式位移傳感器

磁致伸縮式位移傳感器

數字激光位移傳感器


性能指標:

標稱阻值:電位器上面所標示的阻值。

重復精度:此參數越小越好。

分辨率:位移傳感器所能反饋的最小位移數值.此參數越小越好.導電塑料位移傳感器分辨率為無窮小。

允許誤差:標稱阻值與實際阻值的差值跟標稱阻值之比的百分數稱阻值偏差,它表示電位器的精度。允許誤差一般只要在±20%以內就符合要求,因為一般位移傳感器是以分壓的方式來使用,具體電阻的大小對傳感器的數據采集沒有影響。

線性精度:直線性誤差.此參數越小越好。

壽命:導電塑料位移傳感器都在200萬次以上。

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