雖然傳感器不能以任何方式測量、檢查或量化物體,但它們必須通過電子信號可靠地將目標的存在或不存在傳遞給機器的控制系統。有許多不同的物體感知技術。以下是七種最常見的類型,以及它們的操作、優點和約束。
1.機電
最基本的傳感器是機電限位開關。這些設備包含一個敏感的微開關,當機械驅動器被檢測到的物體取代時,其狀態會發生變化。滾輪、觸須和杠桿是許多不同制造商提供的致動器版本。由于這些設備是由運動部件組成的,因此很容易磨損和損壞。此外,與目標物體的物理接觸并不總是可取的或可能的。
2.氣動
這些傳感器使用壓縮空氣和敏感隔膜閥來檢測物體的存在。壓縮空氣從一個小孔流出,直到目標堵塞氣流,導致空氣壓力的微小變化。下游隔膜開關檢測到壓力變化,產生電氣控制信號。“防爆”傳感器環境,或非常臟的環境,都是這類設備的良好應用。
3.磁
磁性傳感器由感應范圍內的永磁體驅動。通常有兩種不同的工作原理,一種是彈簧接觸,另一種是霍爾效應傳感器。在這兩種情況下,磁場的存在都會改變電信號的狀態。彈簧和霍爾效應傳感器通常用于檢測氣缸內活塞的存在。彈簧開關故障率高,許多工程師可能會指定霍爾效應傳感器。
4.歸納
傳感器接近傳感器——這些接近開關檢測金屬物體,會破壞傳感器體內發射的電磁場。可靠的檢測距離取決于金屬類型和傳感器范圍內的金屬量。這些傳感器有各種尺寸和形狀。它們非常可靠和昂貴;因此,自動化和工藝設備中使用的傳感器占很大比例。
5.電容
這些接近開關可以檢測到與空氣介電常數差的非金屬物體。這使它們成為木材、紙張、織物、液體和塑料的理想材料。它們的工作原理類似于感應傳感器,但它們使用靜電場而不是檢測電磁場的變化。
6.光電
光電傳感器使用不同的技術來解決不同的應用程序配置。它們的共同特點是發出一束光,然后檢測回光的變化。三種最流行的傳感器是漫反射、反射和透光束。光源的使用-可見光、紅外線、LED或激光-會影響傳感距離。在漫反射傳感器中,物體在光學視場中的存在會引起光束的漫反射。接收器檢測到物體本身反射的光。反射和穿透光束傳感器產生一束光,并檢測任何打破光束的不透明物體。激光傳感器可以產生50米或更長時間的光束。對于光電傳感器來說,透明物體或表面光潔度不同的物體可能有問題。
7.超聲波
這些設備通常向目標傳輸短脈沖超聲波,然后將超聲波反射回傳感器。聲波幾乎可以被所有高密度材料(金屬、木材、塑料、玻璃、液體等)反射,不受顏色、透明度或有光澤的物體的影響。吸收聲波的泡沫材料不會是該傳感器類型的可靠應用。超聲波傳感器通常用于確定加工槽中液體的液位。