工業(yè)自動化領(lǐng)域常見的五種傳感器類型梳理

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中，傳感器幾乎必不可少。具體來講，工業(yè)生產(chǎn)者需要使用各種傳感器來監(jiān)視、控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)，使設(shè)備處于正常狀態(tài)，如果出現(xiàn)故障也能被及時發(fā)現(xiàn)。

一、光電傳感器

光電傳感器是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的一種器件。其工作原理基于光電效應(yīng)。光電效應(yīng)是指光照射在某些物質(zhì)上時，物質(zhì)的電子吸收光子的能量而發(fā)生了相應(yīng)的電效應(yīng)現(xiàn)象。根據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象的不同將光電效應(yīng)分為三類：外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)及光生伏特效應(yīng)。光電器件有光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池等。

光電傳感器擁有分辨率高、響應(yīng)時間短、檢測距離長、對檢測物體的限制少等特點(diǎn)。尤其值得一提的是，它可實(shí)現(xiàn)顏色判別。通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合而有所差異。利用這種性質(zhì)，可對檢測物體的顏色進(jìn)行檢測。

二、接近傳感器

接近傳感器能以非接觸式進(jìn)行傳感檢測，所以不會進(jìn)行磨損以及傷害檢測對象，更無火花、噪音。由于是無接觸的輸出方式，所以使用壽命長，幾乎對接點(diǎn)的壽命沒有任何的影響。接近傳感器與其他檢測方式不同的是，它適合和在水油環(huán)境下使用，檢測時幾乎不受檢測對象的污漬和水油的影響。

其中，接近式傳感器本身只能近距離且無接觸檢測金屬物體。測距改變式彈力桿裝置最大的特點(diǎn)是可以使觸點(diǎn)的感應(yīng)范圍范圍過載。彈簧加載活塞、探針、按鈕，一般是用來接觸產(chǎn)品然后檢測產(chǎn)品是否到位、定位準(zhǔn)確以及核實(shí)被測產(chǎn)品。

三、光纖傳感器

利用光纖研制光纖傳感器始于1977年，該技術(shù)一問世即引起人們的極大興趣，目前光纖傳感器已經(jīng)得到迅猛發(fā)展。因?yàn)楣饫w本身是電介質(zhì)，而且敏感元件也可用電介質(zhì)材料制作，因此光纖傳感器具有良好的電絕緣性，光纖表面能承受80kV/20cm電壓，尤其適用于高壓的供電系統(tǒng)以及大容量電機(jī)的測試。

利用光纖能構(gòu)成種類繁多的傳感器，故有人稱光纖傳感器是萬能傳感器。它可測量許多物理量，應(yīng)用范圍遍布軍事、商業(yè)、民用、醫(yī)學(xué)、工業(yè)控制等各個領(lǐng)域。需要明確的一點(diǎn)是，傳統(tǒng)傳感器是以機(jī)-電測量為基礎(chǔ)，而光纖傳感器則以光學(xué)測量為基礎(chǔ)。

四、位移傳感器

位移傳感器是把物體的運(yùn)動位移轉(zhuǎn)換成可測量的電學(xué)量一種裝置。通常用于把不便于定量檢測和處理的形變、振動、位移、位置、尺寸等物理量轉(zhuǎn)換為易于定量檢測、便于作信息傳輸與處理的電學(xué)量。

位移傳感器種類繁多，近幾年應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，越來越多的創(chuàng)新技術(shù)也開始被運(yùn)用到傳感器中。例如，基于光纖技術(shù)、時柵技術(shù)、OEM的LVDT技術(shù)、超聲波技術(shù)、磁致伸縮技術(shù)等，由于技術(shù)的進(jìn)步，各種傳感器性能大幅提高，成本也顯著降低。

五、霍爾效應(yīng)傳感器

旋轉(zhuǎn)霍爾效應(yīng)傳感器一般不使用任何運(yùn)動部件，這種基于半導(dǎo)體的傳感器將霍爾效應(yīng)傳感元件與電路相結(jié)合，以提供與旋轉(zhuǎn)磁場變化相對應(yīng)的模擬輸出信號。有兩個輸出選項(xiàng)可供選擇，即模擬或脈沖寬度調(diào)制(PWM)。

其中，線性霍爾效應(yīng)傳感器測量磁場的線性運(yùn)動，而不是旋轉(zhuǎn)。據(jù)悉，該傳感器可針對設(shè)定的輸出電壓進(jìn)行編程，該輸出電壓對于給定的行進(jìn)距離是成比例的。截至目前，霍爾傳感器的相關(guān)技術(shù)仍在不斷進(jìn)步過程之中，可編程霍爾傳感器、智能霍爾元件和微型霍爾傳感器將具有良好的市場前景。

總結(jié)

未來幾年，隨著智能制造的加速推進(jìn)，智能傳感、監(jiān)控、生產(chǎn)、監(jiān)測系統(tǒng)、技術(shù)、設(shè)備市場需求有望進(jìn)一步攀升。其中，在常見的汽車電子、通信電子、消費(fèi)電子、專用電子設(shè)備內(nèi)，將搭載不同類型的傳感器。為更好的滿足客戶需求，企業(yè)也將致力于研發(fā)出更多高質(zhì)量的傳感器新品。

審核編輯 黃宇