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      接近傳感器種類——五種接近傳感器類型及優缺點

      發表時間:2021-08-05 18:24【 閱讀量:-

        接近傳感器是一種能夠在沒有任何物理接觸的情況下檢測附近物體的存在的傳感器。市場上有各種類型的接近傳感器,但可以說這種設備通常通過發射電磁場或一束電磁輻射(例如紅外線)并尋找物體的變化來執行其物體存在檢測任務場景或返回信號。

      接近傳感器

        接近傳感器根據其檢測分為不同類別。一些接近傳感器可用于檢測材料;而有些則可用于檢測不同的環境條件。


        根據其物體檢測方法,有四種廣泛使用的接近傳感器類型,以及一些較新的高端設計:


        1、電感式接近傳感器


        2、電容式接近傳感器


        3、超聲波接近傳感器


        4、紅外接近傳感器


        5、高端接近傳感器


        在詳細了解不同類型的接近傳感器之前,讓我們快速了解一下它們的工作方式,以及將接近傳感器用于環境傳感應用的好處。


        接近傳感器類型及其優點:


        接近傳感器是在沒有物理接觸的情況下檢測物體的運動/存在并將捕獲的信息傳遞為電信號的傳感器。它也可以定義為接近開關,這是日本工業標準(JIS)對所有非接觸式檢測傳感器的定義。


        為了進一步了解接近傳感器的全部內容,我們將看看它的功能。您將在下文中看到接近傳感器與傳統光學或接觸式傳感器相比的特性,以便更好地了解我們使用這些設備的原因。


        ·非接觸式感應


        非接觸式接近感應允許在不接觸物體的情況下進行檢測,確保物體保持良好狀態


        ·不受表面條件影響


        接近傳感器幾乎不受物體表面顏色的影響,因為它主要檢測物理變化


        ·適用于廣泛的應用


        與傳統的光學檢測不同,接近傳感器適用于潮濕條件和較寬的溫度范圍使用。接近傳感器也適用于手機,無論是Android還是iOS設備。它由簡單的IR技術組成,可根據您的使用情況打開和關閉顯示。例如,它會在通話過程中關閉您的顯示屏,這樣您就不會在將它靠近臉頰時意外激活某些東西!


        ·更長的使用壽命


        由于接近傳感器使用半導體輸出,因此沒有依賴于操作周期的移動部件。因此,與傳統傳感器相比,其使用壽命往往更長!


        ·高速響應速度


        與需要接觸進行感應的開關相比,接近傳感器的響應速度更快。

      電感式接近傳感器.jpg

        一、接近傳感器的類型:電感式接近傳感器


        電感式接近傳感器是非接觸式傳感器,僅用于檢測金屬物體。它基于感應定律,一旦金屬物體接近它,就會用振蕩器驅動線圈。它有兩個版本:


        ·無屏蔽:線圈產生的電磁場不受限制,允許更寬更大的感應距離


        ·屏蔽:產生的電磁場集中在前面,傳感器線圈的側面被覆蓋


        并由4個主要組件組成:


        ·如圖所示,它由4個主要組件組成;線圈、振蕩器、施密特觸發器和輸出開關電路


        工作原則


        1·向線圈提供交流電,產生電磁檢測場

        2·當金屬物體靠近磁場時,渦流會積聚,并導致線圈電感發生變化

        3·當線圈電感發生變化時,一直在持續監測的電路,會觸發傳感器的輸出開關

        *注意:即使目標不存在,電感式傳感器也會繼續振蕩。該開關僅在對象存在時觸發。


        常見應用


        1·工業用途

        ·計數產品、產品轉移的生產自動化機器


        2·安全用途

        ·探測金屬物體、軍械庫、地雷等。


        電感式接近傳感器的優點


        1·非接觸式檢測

        2·環境適應性;耐受工業領域常見的條件,如灰塵和污垢

        3·在金屬傳感方面功能強大且用途廣泛

        4·在價格方面相當便宜

        5·無活動部件,確保更長的使用壽命


        電感式接近傳感器的缺點


        1·檢測范圍不足,平均最大范圍可達80毫米

        2·只能檢測金屬物體

        3·性能會受到外部條件的影響;極端溫度、切削液或化學品

      電容式接近傳感器.jpg

        二、接近傳感器的類型:電容式接近傳感器


        電容式接近傳感器是非接觸式傳感器,可檢測金屬和非金屬物體,包括液體、粉末和顆粒。它通過檢測電容變化來工作。與電感式傳感器類似,它由振蕩器、施密特觸發器和輸出開關電路組成。唯一的區別是它包含2個用于電容的充電板(1個內部,1個外部):


        ·連接到振蕩器的內部板


        ·用作感應面的外板(傳感器電極)


        工作原則


        1·電容式接近傳感器產生靜電場

        2·當物體(導電/非導電)接近感應區域時,兩個極板的電容都會增加,從而導致振蕩器振幅增益

        3·產生的幅度增益觸發傳感器輸出開關


        *注意:電容式傳感器僅在目標物體存在時才會振蕩


        常見應用


        1·工業用途


        ·計數產品、產品轉移的生產自動化機器

        ·灌裝工藝、管道、油墨等。

        ·液位、成分和壓力


        2·水分控制

        3·非侵入式內容檢測

        4·觸控應用


        電容式接近傳感器的優勢


        1·非接觸式檢測

        2·可檢測多種材料

        3·能夠透過非金屬墻壁檢測物體,靈敏度范圍廣

        4·非常適合在工業環境中使用

        5·包含允許用戶調整傳感器靈敏度的電位器,以便只檢測想要的物體

        6·無活動部件,確保更長的使用壽命


        電容式接近傳感器的缺點


        1·相對較低的范圍,但電感式傳感器的增量增加

        2·與電感式傳感器相比價格更高

      超聲波接近傳感器.jpg

        三、接近傳感器的類型:超聲波接近傳感器


        此列表中的第三個是超聲波接近傳感器,通過發射高頻超聲波范圍來檢測物體的存在。它是通過電能的轉換來實現的。與電容式傳感器類似,它也可以檢測固體、液體、顆粒狀或顆粒狀的物體。


        可能是最簡單的,它只包括一個超聲波發射器和一個超聲波接收器。


        工作原則


        1·聲波換能器發出聲波

        2·聲波從物體上反彈

        3·反彈的波然后返回到傳感器

        4·然后使用發射和接收聲波的時間來確定距離/接近度


        常見應用


        1·距離測量

        2·用于風速和風向檢測的風速計

        3·自動化生產流程

        4·流體檢測

        5·用于物體監測的無人機(UAV)

        6·機器人


        超聲波接近傳感器的優點


        1·非接觸式檢測

        2·不受物體顏色和透明度的影響

        3·不受外界環境條件影響,解決方案可靠

       ?。?)在極端條件的地方工作良好

       ?。?)能夠在黑暗環境中使用

        4·低電流消耗


        超聲波接近傳感器的缺點


        1·檢測范圍有限,但與電感式和電容式傳感器相比,檢測范圍更廣

        2·不能在真空中工作,因為超聲波傳感器通過聲波工作

        3·無法測量軟物體或具有極端紋理的物體的距離

      紅外接近傳感器

        四、接近傳感器的類型:紅外接近傳感器


        IR,簡稱紅外線,通過發射一束紅外光來檢測物體的存在。它的工作原理類似于超聲波傳感器,但不是使用聲波,而是傳輸紅外線。紅外接近傳感器由發射的IR LED和用于檢測反射的光檢測器組成。它有一個內置的信號處理電路,可以確定PSD上的光點。


        工作原則


        1.紅外光從IR LED發射器發出

        2.光束擊中物體并以一定角度反射回來

        3.反射光將到達光檢測器

        4.光檢測器中的傳感器確定反射物體的位置/距離


        常見應用


        1·距離測量

        2·物品計數器;當物體切斷輻射光時,它算作一個

        3·安防系統,例如監控、防盜警報等。

        4·監控應用


        紅外接近傳感器的優勢


        1·非接觸式檢測

        2·適用于白天和夜間使用

        3·通過視線進行安全通信

        4·與超聲波接近傳感器不同,能夠測量到軟物體的距離

        ·不受腐蝕或氧化影響的紅外傳感器精度


        紅外接近傳感器的缺點


        1·受環境條件和硬物影響,不能穿墻或穿門使用

        2·需要發射器和接收器之間的視線進行通信

        3·長距離性能下降

      高端接近傳感器

        五、接近傳感器類型:高端接近傳感器


        光電接近傳感器


        光電接近傳感器是采用高端光電技術的傳感器。這種類型的它發出的光束能夠檢測各種物體!它有以下三種不同的型號;反射式、對射式和回歸反射式。每種型號都提供不同的發光方法,盡管它們在距離檢測方面都非常高效。


        磁性接近傳感器


        磁性接近傳感器是用于通過其大感應范圍檢測磁性物體的接近裝置。一個典型的結合了玻璃和金屬刀片,可以快速磁化!雖然它只是感應磁鐵,但它的低成本、遠距離和小尺寸仍然很棒。


        激光雷達接近傳感器


        激光雷達,簡稱光檢測和測距,是一種高端傳感技術,可提供出色的最大檢測范圍和快速的更新速率。唯一的主要缺點是成本,對于普通消費者來說可能太貴了。

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