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工业自动化中常见的传感器类型及选型技巧


  来源: 控制工程网 时间:2019-03-15 编辑:思扬
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工程师们在确定选择前需要用零件来测试传感器。为应用选择合适的传感器,需要不断缩小选择范围,直到拿出传感器短名单,开始订购样品。然后,在与传感器安装工况类似的条件下,用零件、执行器或设备来进一步测试传感器。

在选择采样传感器时,需确保装置能满足应用的基本运营条件(可参考基于制造商的数据手册)。6个最重要的运行条件包括: 1) 温度范围; 2) 规格;3) 保护等级;4) 电压范围;5) 离散或模拟输出;6) 参数变化,即“参数可更改是否有益?在考虑使用配置IO-link链路的传感器时,还有其它6个需要注意的事项: 1) 响应速度;2) 传感范围;3) 重复精度;4) 电气连接;5) 安装类型;6) 可视显示: 应用是否需要在传感器上可视化显示?

接下来,本文将详细介绍制造业中几种种最常见的传感器类型,并提供一些应用技巧和见解。


趋近式传感器

趋近式传感器可检测附近区域物体是否存在,并且无需物理接触。存在传感器,是离散输出设备。通常情况下,磁性趋近式传感器通过感应位于执行器中的磁体,来检测执行器是否到达特定位置。



磁性趋近式传感器,可检测执行机构的位置。本文图片来源: Festo


从一家公司购买执行器,而从另一家公司购买磁性趋近式传感器,通常来说并不是一个好主意。虽然传感器制造商可能会说,传感器与X、Y和Z执行器兼容,但实际情况是磁铁和安装位置的变化,可能会导致传感问题。例如,当磁体未处于正确位置时,传感器可能会励磁,或者根本无法励磁。如果执行器制造商提供与执行器匹配的趋近式传感器,那它应该是首选的传感器。

基于晶体管的趋近式传感器没有移动部件,使用寿命长。基于簧片的趋近式传感器采用机械触点,使用寿命要短,但成本要低于晶体管类型。簧片传感器最适合于需要交流电源的应用场合和高温应用场合。


位置传感器

位置传感器具有模拟量输出,根据执行器上磁体的位置指示器来显示执行器的位置。从控制角度来讲,位置传感器提供了很大的灵活性。控制工程师可以确定一系列的设定值点,与组件变化相匹配 。



模拟电感式传感器可用于测量位置。


由于这些位置传感器基于磁体 (如趋近式传感器),因此最好从同一制造商处购买传感器和执行器 (如果可能的话)。通过IO-link功能,可以获取位置传感器的数据,这也可以简化控制,实现参数化。


电感式传感器

电感趋近式传感器使用法拉第感应定律,来测量物体的存在或模拟输出位置。选择电感式传感器时,最关键的因素是确定传感器检测的金属类型,从而确定感应距离。与黑色金属相比,有色金属的传感范围要减少50%以上。传感器制造商的产品手册应提供样品选择所需的信息。



对于类型、位置和旋转方向检测,智能紧凑型视觉系统是理想的选择。


压力、真空传感器

关键词:工业自动化 传感器 信号转换器    浏览量:3937

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