傳感器是電子信息裝備制造業(yè)中的基礎(chǔ)類產(chǎn)品,是重點(diǎn)發(fā)展的新型電子元器件中的特種元器件
隨著信息時(shí)代的到來(lái)
如今
傳感器知識(shí)也是一個(gè)比較龐大的電氣學(xué)科
1、根據(jù)測(cè)量對(duì)象與輸出條件確定類型
要進(jìn)行某個(gè)具體的測(cè)量工作
2
通常,在傳感器的線性范圍內(nèi)
,希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí),與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大,有利于信號(hào)處理。但要注意的是,傳感器的靈敏度高,與被測(cè)量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入,也會(huì)被放大系統(tǒng)放大,影響測(cè)量精度。因此,要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比,盡量減少?gòu)耐饨缫氲母蓴_信號(hào)。傳感器的靈敏度是有方向性的
。當(dāng)被測(cè)量是單向量,而且對(duì)其方向性要求較高,則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器;如果被測(cè)量是多維向量,則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。3、判斷頻率響應(yīng)特性
傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍
,必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真。實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有-定延遲,希望延遲時(shí)間越短越好。傳感器的頻率響應(yīng)越高,可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就越寬。在動(dòng)態(tài)測(cè)量中,應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)4、根據(jù)傳感器的穩(wěn)定性
傳感器使用一段時(shí)間后
5、傳感器的量程和精度是最難以協(xié)調(diào)的一對(duì)冤家
。精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)
,它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。然而傳感器精度卻受量程的制約,一般量程越大,精度越低,但高精度的傳感器很有可能量程不夠,因此也就導(dǎo)致了高精度大量程的傳感器非常昂貴。所以選擇的時(shí)候需要適當(dāng)調(diào)節(jié)它們的關(guān)系。在選擇采樣傳感器時(shí)
,需確保裝置能滿足應(yīng)用的基本運(yùn)營(yíng)條件(可參考基于制造商的數(shù)據(jù)手冊(cè))。6個(gè)最重要的運(yùn)行條件包括:
1)溫度范圍;
2)規(guī)格
;3)保護(hù)等級(jí);
4)電壓范圍
;5)離散或模擬輸出
;6)參數(shù)變化,即“參數(shù)可更改是否有益”
。在考慮使用配置IO-Link鏈路的傳感器時(shí)
,還有其它6個(gè)需要注意的事項(xiàng):1)響應(yīng)速度;
2)傳感范圍
;3)重復(fù)精度
;4)電氣連接;
5)安裝類型
;6)可視顯示:應(yīng)用是否需要在傳感器上可視化顯示
。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,要用各種傳感器來(lái)監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數(shù)
,使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)最常見(jiàn)傳感器類型
接近式傳感器
接近式傳感器可檢測(cè)附近區(qū)域物體是否存在
從一家公司購(gòu)買(mǎi)執(zhí)行器
,而從另一家公司購(gòu)買(mǎi)磁性趨近式傳感器,通常來(lái)說(shuō)并不是一個(gè)好主意。雖然傳感器制造商可能會(huì)說(shuō),傳感器與X、Y和Z執(zhí)行器兼容,但實(shí)際情況是磁鐵和安裝位置的變化,可能會(huì)導(dǎo)致傳感問(wèn)題。例如,當(dāng)磁體未處于正確位置時(shí),傳感器可能會(huì)勵(lì)磁,或者根本無(wú)法勵(lì)磁。如果執(zhí)行器制造商提供與執(zhí)行器匹配的趨近式傳感器,那它應(yīng)該是首選的傳感器。基于晶體管的趨近式傳感器沒(méi)有移動(dòng)部件,使用壽命長(zhǎng)
?div id="d48novz" class="flower left">位置傳感器
位置傳感器具有模擬量輸出
由于這些位置傳感器基于磁體(如趨近式傳感器),因此最好從同一制造商處購(gòu)買(mǎi)傳感器和執(zhí)行器(如果可能的話)
電感式傳感器
電感趨近式傳感器使用法拉第感應(yīng)定律
壓力
確保壓力或真空傳感器
流量傳感器
與壓力和真空傳感器一樣
光學(xué)傳感器
最常見(jiàn)的光學(xué)傳感器是光電散射
光電傳感器大多是存在傳感器光電傳感器通過(guò)反射光或阻斷光束
直通光束光電傳感器可以提供最長(zhǎng)的傳感范圍
反射式光電傳感器具有傳感器和反射器,用于中距離存在感測(cè)
光纖傳感裝置用于存在和距離傳感
激光傳感器可用于長(zhǎng)距離存在感測(cè)
視覺(jué)傳感器可用于條碼讀取
信號(hào)轉(zhuǎn)換器
其它傳感器
1
2、接近開(kāi)關(guān):接近開(kāi)關(guān)也是依據(jù)電磁感應(yīng)的原理設(shè)計(jì)制造的
,所以,它只能應(yīng)測(cè)金屬目標(biāo)物,并且不同的金屬感應(yīng)距離略有差距。目前常用的接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)距離大約有如下幾種:1mm、2mm、4mm、8mm、12mm等。接近開(kāi)關(guān)通常有兩種:埋入型和非埋入型。所謂埋入型就是指接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)頭不檢測(cè)其圓周方向的金屬目標(biāo),只檢測(cè)其前方的金屬目標(biāo),即傳感器感應(yīng)頭可以不露出金屬安裝支架3
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、光纖傳感器:光纖傳感器也是一種應(yīng)用光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的檢測(cè)元件,相比較于光電開(kāi)關(guān)而言,它通常能檢測(cè)更小的目標(biāo)物、檢測(cè)距離更遠(yuǎn)、精度更高。所以,光纖傳感器通常應(yīng)用于更為精準(zhǔn)的檢測(cè)場(chǎng)合和步進(jìn)、伺服系統(tǒng)的定位反饋裝置中。5
、光柵:光柵也是一種利用光電信號(hào)的傳感器。光柵檢測(cè)區(qū)域大,所以通常也稱區(qū)域傳感器。光柵通常最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是設(shè)備之間的互鎖和安全作用,特別是應(yīng)用于對(duì)人的保護(hù)上比較多。6
、電熱偶:電熱偶主要是用于檢測(cè)其周?chē)沫h(huán)境溫度。7、激光檢測(cè)儀:激光檢測(cè)儀最主要的功能是精確地測(cè)量目標(biāo)物的外形尺寸
。8
、工業(yè)照相機(jī):工業(yè)照相機(jī)在工程上也通常稱為CCD(Charge-coupledDevice),它主要應(yīng)用于檢測(cè)目標(biāo)物的外形和位置。隨著目前CCD技術(shù)的提高,高分辨率的工業(yè)相機(jī)已經(jīng)可以應(yīng)用于精確測(cè)量領(lǐng)域。9、編碼器:按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對(duì)式兩類。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號(hào)
,再把這個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖,用脈沖的個(gè)數(shù)表示位移的大小。絕對(duì)式編碼器的每一個(gè)位置府應(yīng)一個(gè)確定的數(shù)字碼,因此它的示值只與測(cè)量的起始和終止位置有關(guān)10
、微動(dòng)開(kāi)關(guān):微動(dòng)開(kāi)關(guān)是一種接觸式傳感器,目前主要應(yīng)用于設(shè)備之間的連接或者設(shè)備的安全防護(hù)門(mén)狀態(tài)的檢測(cè)。小結(jié)
回顧我國(guó)的敏感元件與傳感器行業(yè)發(fā)展
,雖然迅速,但是也存在一些不足,如產(chǎn)品技術(shù)水平偏低、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱、產(chǎn)品種類欠缺、企業(yè)研發(fā)能力弱。因此,國(guó)家正在陸續(xù)制定有利于傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。另外,新興技術(shù)的不斷出現(xiàn),也成為傳感器行業(yè)發(fā)展的利好因素。隨著應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、低碳經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的新型傳感器的研發(fā)和應(yīng)用,傳感器產(chǎn)業(yè)將在電子元器件行業(yè)中占據(jù)更為重要的地位,發(fā)揮更大的作用。