什么是接近傳感器？

目錄Ⅰ 什么是接近傳感器

所述接近傳感器是指一系列用于檢測物體的距離的傳感器，以及它們的共同的一點是，在檢測過程中，他們將不會接觸的對象。

有許多類型的接近傳感器。常用的接近傳感器具有相同的原理。它們傳輸電磁場或光束并分析反射的變化以確定物體是接近還是出現(xiàn)、離開還是消失。

最遠的可檢測距離稱為“額定范圍”。一些傳感器可以調(diào)整額定范圍以適應(yīng)不同的目的。如果在很短的距離內(nèi)調(diào)整額定范圍，接近傳感器通常用作觸摸開關(guān)。接近傳感器通常具有高可靠性和長使用壽命的特點。這是因為傳感器和被感應(yīng)物體之間沒有物理接觸，機械部件的損壞接近于零。

不同類型的接近傳感器包括電感式接近傳感器、電容式接近傳感器、超聲波接近傳感器、光電傳感器和霍爾效應(yīng)傳感器。不同的接近傳感器適用于檢測不同類型的物體。例如，電容式傳感器適用于檢測塑料物體，而電感式接近傳感器適用于金屬目標(biāo)。

Ⅱ 接近傳感器的工作原理

接近傳感器****電磁場或靜電場或電磁輻射束（如紅外線）并等待返回信號或場的變化。被感應(yīng)的物體稱為接近傳感器的目標(biāo)。

2.1 電感式接近傳感器

它們有一個振蕩器作為輸入，并通過接近導(dǎo)電介質(zhì)來改變損耗電阻。這些傳感器是首選的金屬目標(biāo)。

2.2 電容式接近傳感器

它們轉(zhuǎn)換檢測電極和接地電極兩側(cè)的靜電電容變化。這是通過接近附近具有振蕩頻率變化的物體而發(fā)生的。為了檢測附近的目標(biāo)，將振蕩頻率轉(zhuǎn)換為直流電壓并與預(yù)定閾值進行比較。這些傳感器是塑料目標(biāo)的首選。

三、接近傳感器的種類

以下是各種常見的接近傳感器：

3.1 電感式接近傳感器

非接觸式電感式接近傳感器僅用于檢測金屬物體。它根據(jù)感應(yīng)原理工作，振蕩器驅(qū)動線圈，直到金屬物體進入線圈。

近年來，電感式傳感器越來越受歡迎，盡管它們基于舊設(shè)計。與此列表中的其他技術(shù)不同，電感式傳感器僅適用于金屬材料。電感式傳感器會產(chǎn)生磁場，然后在金屬物體通過時檢測磁場的變化，類似于在線圈中旋轉(zhuǎn)的磁鐵產(chǎn)生電力的方式。任何金屬探測器都以此開始。

它們的檢測范圍可能會因設(shè)置而受到極大限制，特別是在通過檢測齒輪齒是否靠近傳感器來計算齒輪旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用中。電感式傳感器可以安裝在道路上以檢測在它們上面行駛的車輛，或者經(jīng)過優(yōu)化以檢測更遠距離的空間等離子體。

然而，電感式傳感器在作為電子接近傳感器工作時，往往在毫米到米的范圍內(nèi)工作。它們對鐵和鋼等黑色金屬材料表現(xiàn)最佳，由于其工作原理，對非磁性金屬材料的檢測范圍較小。它們具有極快的刷新率，因為它們依賴于電磁場的變化。

3.2 電容式接近傳感器

非接觸式電容式接近傳感器可檢測金屬和非金屬物質(zhì)，例如液體、粉末和顆粒。它通過檢測電容轉(zhuǎn)換來工作。

它有一個振蕩器、施密特杠桿和輸出開關(guān)電路，很像電感式傳感器。唯一的區(qū)別是它有兩個用于電容的充電板（1 個內(nèi)部，1 個外部）：

? 振蕩器連接到內(nèi)部板上。

? 傳感表面是一個外部板（傳感器電極）。

當(dāng)被感應(yīng)物體接近傳感器時，物體會改變電容傳感器中的介電常數(shù)，傳感器通過測量這個介電常數(shù)就可以知道物體的距離。

但是電容式傳感器的響應(yīng)速度一般比較慢，更新頻率只有10~50Hz。但是，由于電容式傳感器不會受到灰塵或不透明容器的影響，因此通常用于禁止光學(xué)傳感器。典型電容式傳感器的大致額定范圍為 10 毫米，可以檢測 0.01 毫米以內(nèi)的厚度變化。

3.3 超聲波接近傳感器

超聲波接近傳感器檢測物體的存在，或者通過額外的處理，使用超聲波脈沖來檢測到物體的距離。它們通過使用****和接收器以及回聲定位原理來工作。

超聲波傳感器可以通過發(fā)出啁啾并測量啁啾從表面反彈并返回所需的時間來確定與物體的距離。雖然發(fā)送器和接收器通常在配置中盡可能彼此相似，但當(dāng)它們被隔離時，這些概念仍然適用。還提供將****和接收功能組合到一個單元中的超聲波收發(fā)器。

超聲波檢測非常精確，刷新率高，每秒可以發(fā)出數(shù)十或數(shù)百個脈沖或啁啾聲。物體的顏色和透明度對讀數(shù)幾乎沒有影響，因為它們是基于聲音而不是電磁波。

這種相同的特性意味著它們不需要或不發(fā)光，這使它們非常適合本來就暗或必須是暗的條件。聲波會隨著時間的推移而擴散，擴大檢測區(qū)域 - 根據(jù)應(yīng)用的不同，這可能是有益的，也可能是不利的。由于其簡單的性質(zhì)，這些也非常低成本、靈活且安全。

另一方面，超聲波傳感器有其自身的一系列缺點。傳感器由****和接收器兩部分組成，可以組合使用，也可以單獨購買。由于聲速隨空氣溫度變化，任何顯著的溫度變化都會影響精度。然而，這可以通過使用溫度測量來更新計算來緩解。

由于聲波在吸收表面上的反射效果不佳，軟材料可能會影響準(zhǔn)確性。盡管超聲波傳感器本質(zhì)上類似于聲納，但它們并非設(shè)計用于水下。最后，由于在真空中沒有聲音傳播的媒介，它們對聲音的依賴使它們變得毫無用處。

3.4 紅外接近傳感器

IR是紅外線的縮寫，****一束紅外光來檢測物體的存在。它的工作方式與超聲波傳感器相同，但它不使用聲波，而是發(fā)出紅外信號。

紅外接近傳感器包括一個****光的 IR LED 和一個檢測反射光的光檢測器。它有一個內(nèi)置的信號處理電路，可以在 PSD 上指定一個光點。

紅外接近傳感器如何工作？首先，紅外光從紅外 LED ****發(fā)出。然后，光束擊中物體并以一定角度反射回來。反射光將到達光檢測器。最后，光檢測器中的傳感器確定反射物體的位置/距離。

3.5 光電接近傳感器

光電接近傳感器由光束發(fā)生器、專用光束探測器、放大器和微處理器組成。當(dāng)發(fā)出的光束被物體反射時，光電探測器會感應(yīng)到它，傳感器通過這種方法檢測物體。

****的光束將被調(diào)制到特定的頻率，并且檢測器還有一個頻率敏感的放大器，它只會響應(yīng)以相應(yīng)頻率調(diào)制的光。這可以防止由燈光或陽光引起的錯誤檢測。當(dāng)光電接近傳感器感應(yīng)到黑色物體時，物體的非反射特性會阻礙傳感器正常工作，遇到透明或折射物體時也是如此。

盡管光電接近傳感器適用于許多工業(yè)應(yīng)用，但它們也廣泛用于住宅和商業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用，例如車庫門傳感器和商店中的人員計數(shù)。光電傳感器在實施方面可以有多種設(shè)置方式。對射式在一側(cè)使用****，在另一側(cè)使用檢測器，當(dāng)光束斷裂時進行檢測。

****和檢測器位于一個回射系統(tǒng)中，另一側(cè)的反射器將信號從****反射回檢測器。最后，漫射將****和檢測器靠近在一起，但****的光會從任何周圍表面反射，很像超聲波傳感器，但不能測量距離。

由于缺少活動部件，光電傳感器壽命長，可以檢測范圍廣泛的材料，而透明材料和水可能會帶來問題。對射式和回射式設(shè)置提供了長感應(yīng)范圍和快速響應(yīng)時間。小物體可以通過漫反射式設(shè)置檢測，也可以是移動檢測器。

只要鏡頭不被污染，這些都可以承受工業(yè)應(yīng)用中的臟污條件。然而，它們測量與物體距離的能力受到嚴(yán)重限制，物體顏色和反射率可能會導(dǎo)致問題。在繁忙的環(huán)境中，設(shè)備安裝可能會很復(fù)雜，因為必須安裝和對齊對射式和回射式。

四、接近傳感器的應(yīng)用

電感式傳感器用于機床、紡織工業(yè)機器、汽車工業(yè)、裝配線等。它們用于在惡劣環(huán)境中檢測金屬零件以及需要檢查快速移動的零件時。

電容式傳感器用于包裝線、包裝裝置以及通過塑料或玻璃墻測量填充水平時。

可以在傳送帶上找到超聲波傳感器來檢測瓶子或包裝。它們還可用于檢測液體（小瓶中）或顆粒（料斗中）的液位。

光電傳感器用于紡織、機器人、電梯和一般建筑領(lǐng)域的零件檢測。它們還用于處理和輸送領(lǐng)域以及需要檢測人、車輛或動物的應(yīng)用。

3. 如何選擇接近傳感器？

此外，當(dāng)一排接近傳感器以矩陣形式排列時，可以檢測物體表面的平整度。使用一些已知的平面物體，在驗證每個接近傳感器后，矩陣可以自動檢測出廠物體的平面度是否在可接受的范圍內(nèi)。

最常見的例子是手機上的接近傳感器。該傳感器的作用是防止用戶在使用通話功能時誤觸顯示屏。當(dāng)傳感器感應(yīng)到物體的接近時，它會命令顯示屏關(guān)閉以防止意外觸摸。

五、如何選擇合適的接近傳感器

現(xiàn)在，為了幫助您從前四個中選擇最好的一個，我已經(jīng)提到了在選擇接近傳感器時要考慮的一些參數(shù)。但是，您必須首先考慮您的預(yù)期目的；您首先要嘗試使用什么。

Ⅵ 常見問題

1. 接近傳感器有什么作用？

與傳統(tǒng)的光學(xué)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，無論是您的 Andriod 還是 IOS 設(shè)備。它由簡單的 IR 技術(shù)組成，可根據(jù)您的使用情況打開和關(guān)閉顯示。

2. 接近傳感器的準(zhǔn)確度如何？

今天的優(yōu)質(zhì)電感式接近傳感器可以具有可重復(fù)到 0.0001 英寸的觸發(fā)點。但是，為了獲得這樣的精度，每次觸發(fā)傳感器后，可檢測物體必須移動遠離傳感器的重置距離。

3. 如何選擇接近傳感器？

檢測金屬時，應(yīng)優(yōu)先選用電感式接近傳感器。檢測非金屬材料時，應(yīng)優(yōu)先選擇電容式接近傳感器。檢測磁信號時，應(yīng)優(yōu)先選擇磁感應(yīng)接近傳感器。

4. 接近傳感器的范圍是多少？

該傳感器還可用于檢測各種非金屬和金屬物體，通常在 3 至 30 毫米的范圍內(nèi)工作。

5. 電感式傳感器有哪些不同類型？

電感式接近傳感器根據(jù)工作原理大致分為以下三種類型：利用電磁感應(yīng)的高頻振蕩型、利用磁鐵的磁力型和利用電容變化的電容型。

6. 什么是電感式接近傳感器？

電感式接近傳感器是一種非接觸式電子接近傳感器。它用于金屬物體的定位和檢測。感應(yīng)開關(guān)的感應(yīng)范圍取決于被檢測金屬的類型。傳感器由感應(yīng)回路或檢測器線圈組成。

7. 電感式接近傳感器用在什么地方？

電感式接近傳感器的其他應(yīng)用包括用于叉車、監(jiān)控液壓機器內(nèi)的組件位置，以及用于注塑塑料零件的行業(yè)。

8. 電容式接近傳感器如何工作？

顧名思義，電容式接近傳感器通過記錄傳感器讀取的電容變化來運行。當(dāng)一個物體存在時，它會改變電容值并記錄為該物體的存在。電容式接近傳感器可用于檢測范圍廣泛的物體。

9. 電容式傳感器檢測什么？

許多類型的傳感器使用電容式傳感，包括用于檢測和測量接近度、壓力、位置和位移、力、濕度、液位和加速度的傳感器。基于電容式感應(yīng)的人機界面設(shè)備，例如觸控板，可以取代計算機鼠標(biāo)。

10. 什么是手機接近傳感器？

在 Android 中，接近傳感器主要用于檢測用戶的面部何時靠近屏幕。這就是電話屏幕似乎知道當(dāng)您在通話期間將其放在耳邊時關(guān)閉的方式，以防止任何錯誤的按鈕按下。

。這就是電話屏幕似乎知道當(dāng)您在通話期間將其放在耳邊時關(guān)閉的方式，以防止任何錯誤的按鈕按下。