作者:admin   發(fā)布時間:2017/2/22 16:38:16   瀏覽次數(shù):2199

什么是接近傳感器?接近傳感器的分類和工作原理

接近傳感器被廣泛用于各種自動化生產(chǎn)線，機電一體化設(shè)備及石油、化工、軍工、科研等多種行業(yè)，那什么是接近傳感器呢？

接近傳感器，是指代替限位開關(guān)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，

接近傳感器被廣泛用于各種自動化生產(chǎn)線，機電一體化設(shè)備及石油、化工、軍工、科研等多種行業(yè)，那什么是接近傳感器呢？

接近傳感器

接近傳感器，是指代替限位開關(guān)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(guān)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。

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(guān)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。

技術(shù)優(yōu)勢

①由于其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(huán)境下使用檢測時幾乎不受檢測對象的污漬、油和水等的影響。此外，還包括特氟龍外殼型及耐藥品良好的產(chǎn)品。

④與接觸式開關(guān)相比，可實現(xiàn)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(zhì)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、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(shè)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。

當金屬檢測體接近傳感器的感應區(qū)域，開關(guān)能無接觸，無壓力、無火花、迅速發(fā)出電氣指令，準確反應出運動機構(gòu)的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作頻率、使用壽命、安裝調(diào)整的方便性和對惡劣環(huán)境的適用能力，都是一般機械式行程開關(guān)所不能相比的。

接近傳感器的分類

接近傳感器按工作原理分:

高頻振蕩型、電容型、感應電橋型、永久磁鐵型和霍耳效應型等。

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。

按檢測方法分：

通用型：主要檢測黑色金屬（鐵）

所有金屬型：在相同的檢測距離內(nèi)，檢測任何金屬。

有色金屬型：主要檢測鋁一類的有色金屬

根據(jù)結(jié)構(gòu)類型分:

1、兩線制接近傳感器：

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。

2、直流三線式：

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。

不同類型接近傳感器的工作原理

電容式接近傳感器的工作原理：電容式接近傳感器由高頻振蕩器和放大器等組成，由傳感器的檢測面與大地間構(gòu)成一個電容器，參與振蕩回路工作，起始處于振蕩狀態(tài)。當物體接近傳感器檢測面時，回路的電容量發(fā)生變化，使高頻振蕩器振蕩。振蕩與停振這二種狀態(tài)轉(zhuǎn)換為電信號經(jīng)放大器轉(zhuǎn)化成二進制的開關(guān)信號。

電感式接近傳感器的工作原理：電感式接近傳感器由高頻振蕩、檢波、放大、觸發(fā)及輸出電路等組成。振蕩器在傳感器檢測面產(chǎn)生一個交變電磁場，當金屬物體接近傳感器檢測面時，金屬中產(chǎn)生的渦流吸收了振蕩器的能量，使振蕩減弱以至停振。振蕩器的振蕩及停振這二種狀態(tài)，轉(zhuǎn)換為電信號通過整形放大轉(zhuǎn)換成二進制的開關(guān)信號，經(jīng)功率放大后輸出。

高頻振蕩型接近傳感器的工作原理：由LC高頻振蕩器和放大處理器電路組成，當金屬物體接近振蕩感應頭時會產(chǎn)生渦流，使接近傳感器振蕩能力衰減，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(guān)的通或斷。

所有金屬型傳感器的工作原理：所有金屬型傳感器基本上屬于高頻振蕩型。和普通型一樣，它也有一個振蕩電路，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。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。

有色金屬型傳感器的工作原理：有色金屬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，振蕩頻率增高；當鐵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，傳感器輸出信號。

通用型接近傳感器的工作原理：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。