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接近传感器的工作原理、类型和应用

文章出处:新闻动态 责任编辑:百世精工科技 发表时间:2024-12-25 14:22:01
  
  

      接近传感器是在不接触物体的情况下检测物体的传感器的总称,而不是限位开关等接触检测方式。传感器将检测到的物体的运动和存在信息转换为电信号。在将信息转换为电信号的检测方法中,一些方法利用检测物体的金属体内由于电磁感应而产生的涡流,由于检测物体的接近而改变电信号的容量的方法。


      概述

      接近传感器是一种能够感知物体接近程度的器件,它利用对接近物体具有灵敏特性的位移传感器来识别物体的接近程度并输出相应的开关信号,因此,接近传感器也称为接近传感器。通常称为接近开关。它是一种传感器的总称,是一种在不接触被检测物体的情况下,代替开关等接触检测式检测方式来检测物体的移动和存在的传感器的总称,能够检测物体的移动和存在信息。物体并将其转换为电信号。


      在JIS定义中,能够以非接触方式检测物体的接近以及传感器附近是否存在物体的传感器被称为“接近开关”,由感应式、静电式等构成。电容式、超声波式、光电式、磁式等类型。在本技术指南中,检测金属存在的电感式接近传感器、检测金属或非金属物体存在的静电电容接近传感器以及利用磁力产生的直流磁场的开关被定义为接近传感器。


      工作原理

      电感式接近传感器的检测原理:通过外部磁场的影响来检测导体表面产生涡流而产生的磁损耗。这是一种通过在传感器线圈中产生交流磁场,检测传感器金属体中产生的涡流引起的阻抗变化,来检测传感器金属体中产生的涡流引起的阻抗变化的方法。传感器本体。


      另外,作为另一种方法,包括检测频率相位分量的铝检测传感器和使用工作线圈仅检测阻抗变化分量的全金属传感器。变压器的状态发生在检测体侧和传感器侧的表面上。


      接近传感器的类型

      电容式接近传感器

      电容式接近传感器是跨导电容式接近开关检测端的电极,由高频振荡电路、检测电路、放大电路、整形电路、输出电路组成。通常检测电极与大地之间存在一定量的电容,该电容成为振荡电路的组成部分。当被测物体靠近检测电极时,由于检测电极带有电压,检测电极会受到静电感应而产生极化现象,被测物体距离检测电极越近,其上的感应电荷就越多。高频电容式接近传感器的检测电极。


      由于检测电极上的静电电容为C,因此检测电极的电容C随着电荷量的增加而增加。由于振荡电路的振荡频率与电容值成反比,当电容C增大时,振荡电路的振荡就会减弱,甚至停止振荡。振荡电路的振荡和停止两种状态由检测电路转换成开关信号并输出到外部。

电感式接近传感器

      电感式接近传感器

      电感式接近传感器由高频振荡电路、检波电路、放大电路、整形电路、输出电路组成。检测的敏感元件为检测线圈,它是振荡电路的组成部分。当检测线圈通以交流电时,检测线圈周围会产生交变磁场。当金属物体靠近检测线圈时,金属物体会产生涡流并吸收磁场能量,使检测线圈的电感L发生变化,从而使振荡电路的振荡频率降低直至停止。振荡。


      振荡和停止两种状态由监测电路转换为开关信号。需要注意的是,与电容式接近传感器一样, 电感式接近传感器检测的被测物体也是金属导体,非金属导体无法用这种方法测量。幅度变化随着目标物体的金属类型而变化,因此检测距离也随着目标物体的金属类型而变化。


      光电接近传感器

      光电接近传感器,发光二极管(或半导体激光管)的光束轴和光电晶体管的轴在一个平面上,并且以一定的角度,传感器前面的两轴相交于一点。当被检测物体的表面接近交点时,发光二极管的反射光被光电晶体管接收,产生电信号。


      当物体远离交叉点时,反射区域不在光电晶体管的视野范围内,检测电路无输出。一般来说,发送到发光二极管的驱动电流不是直流电,而是一定频率的交流电,这样接收电路也是同频率的交流电信号。如果对接收到的信号进行滤波,只允许同频信号通过,就可以有效防止其他杂散光的干扰,并且可以提高发光二极管的发光强度。


      接近传感器特点

        • 由于它们可以以非接触方式检测,因此不会磨损或损坏被检测物体。

        • 非接触式输出方式(磁性式除外),采用半导体输出,不影响接点寿命,延长了使用寿命。

        • 与光学检测方式不同,它适合在水油等环境下使用,检测几乎不受测试物体上的污渍、油、水等影响。还提供聚四氟乙烯外壳类型和具有良好耐化学性的产品。

        • 与接触开关相比,可以实现高速响应。

        • 兼容广泛的温度范围

        • 检测测试物体物理性质的变化而不受测试物体颜色的影响,因此几乎不受表面颜色等的影响。

        • 与接触式不同,传感器会受到环境温度、周围物体的影响,类似的传感器包括电感式和静电电容式,传感器之间会相互作用。因此,设置传感器时需要考虑相互干扰的情况。另外,在电感式中,需要考虑周围金属的影响,在静电电容式中,需要考虑周围物体的影响。


      应用领域

        • 接近传感器主要用于检测物体的位移,广泛应用于航空航天技术以及工业生产中。在日常生活中,它们用于酒店、餐馆、车库的自动门和自动加热器。

        • 在安全防盗方面,诸如资料档案馆、会计、金融、博物馆、金库等重要场所,通常都配备有各种接近开关组成的防盗装置。

        • 在测量技术方面,长度和位置测量。

        • 在控制技术中,如位移、速度、加速度的测量和控制,也有大量接近开关的用户。


      在现代科技的飞速发展中,接近传感器作为关键的传感技术,给我们的生活和工业领域带来了极大的便利和好处。通过精确检测物体的距离,接近传感器在自动化系统、智能设备和安全控制中发挥着不可替代的作用。它不仅提高了生产力、降低了能源消耗,还改善了用户体验,使各行业更加智能、更加可持续发展。


      更多传感器产品

        • 3DM-CX5-AHRS 高性能姿态参考传感器

        • 3DM-GV7-AR 战术级加固 IMU/VRU

        • 3DM-GV7-INS 战术级加固惯性导航系统

        • 3DM-GX5-IMU 高性能惯性测量单元

        • Baumer IGYX 08N17B3/L 电感式接近开关


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