几种常见传感器的基本特性-知识科普

• 时间：2022-06-22
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　　上期小编为大家介绍了传感器的组成和分类，这期小编继续为大家带来传感器的知识分享。

　　几种常见传感器的基本特性

　　传感器的特性是指传感器的输出量与输人量之间的对应关系。由于输入量有静态（即输人信号为不随时间变化或变化非常缓慢的基本稳定状态）和动态（即输人信号为随时间作周期变化或无规律瞬变的变化状态）两种基本形式，因此传感器的特性通常有两种对应的表示形式，即静态特性和动态特性。当输人量处于静态时，传感器的输出最与输人量之间的关系称为传感器的静态特性。通常，用来表征传感器静态特性的主要指标有：测量范围、量程、灵敏度、分辨力、线性度、迟滞性、重复性、漂移和稳定性等。

　　1.接近传感器

　　接近传感器能够在非接触的情况下检测被测物体是否接近，并将检测结果以开关信号方式输出，因此通常又称为无触点行程开关或接近开关。接近开关有电感式、电容式、光电式、霍尔式等多种。

　　（1）电感式接近传感器。电感式接近传感器也称为电感式接近开关或电涡流式接近开关。电感式接近开关主要由LC高频振荡电路、信号处理电路和开关放大电路组成。

　　（2）电容式接近传感器。电容式接近传感器也称为电容式接近开关。

　　电容式接近开关是以电容器的极板作为其检测面，而检测面外部所面对的物质，则是电容器两个极板之间的绝缘介质，若该绝缘介质发生变化，则电容器的电容量也将随之变化。

　　无论金属或非金属的被测物体，在接近或离开电容式接近开关时，都会引起接近开关电容器的介电常数发生变化，从而使得电容式接近开关能够输出相应的开关信号。因此，电容式接近开关所检测的物体，并不限于金属导体，也可以是绝缘的液体或粉状物体。

　　（3）光电式接近传感器。光电式传感器是利用光电器件将光信号转换成电信号的一种传感器。其核心的敏感元件是光电器件，光电器件的工作基础是光电效应。

　　2.温度传感器

　　为了满足不同场合、不同物质的温度测量要求，测量温度的方法有接触式和非接触式两种。前者是将感温元件与被测对象进行直接物理接触，通过热传导来测温；后者则是将感温元件与玻测对象不进行物理接触，而通过热辐射进行热传递来测温。两种测温方法，分别有与其对应的温度传感器。接触式温度传感器通常是利用材料或元件的温度特性来测温的。常用的温度传感器主要有热电偶、热电阻、热敏电阻及集成温度传感器等。图7是设备中使用的温度传感器Pt100及温度变送器。

　　3.磁性开关

　　在自动化生产线中，磁性开关用于各类气缸的位置检测，用两个磁性开关来测机械手上气缸伸出和缩回到位的位置。

　　磁力式接近开关(简称磁性开关)是一种非接触式位置检测开关，这种非接触式位置检测不会磨损和损伤检测对象，响应速度高。磁性开关用于检测磁性物质的存在，安装方式上有导线引出型、接插件式、接插件中继型，根据安装场所环境的要求磁性开关可选择屏蔽式和非屏蔽式。

　　4.光纤式光电接近开关

　　光纤式光电接近开关（简称光纤式光电开关）也是光纤传感器的一种，光纤传感器传感部分没有电路连接，不产生热量，只利用很少的光能，这些特点使光纤传感器成为危险环境下的理想选择。光纤传感器还可以用于关键生产设备的长期高可靠稳定的监视。相对于传统传感器，光纤传感器具有下述优点：抗电磁干扰、可工作于恶劣环境、传输距离远、使用寿命长，此外，由于光纤头具有较小的体积，所以可以安装在很小的空间里面。光纤放大器根据需要来设置。比如有些生产过程中烟火，电火花等可能引起爆炸和火灾，光能不会成为火源，所以不会引起爆炸和火灾，可将光纤检测头设置在危险场所，将放大器单元设置在非危险场所进行使用。

　　光纤传感器由光纤检测头、光纤放大器两部分组成，光纤放大器和光纤检测头是分离的两个部分。光纤传感器结构上分为传感型和传光型两大类。传感型是以光纤本身作为敏感元件，使光纤换有感受和传递被测信息的作用。传光型是把由被测对象所调制的光信号输人光纤，通过输出端进行光信号处理而进行测量的，传光型光纤传感器的工作原理与光电传感器类似。在生产中货物分拣单元中采用的就是传光型的光纤式光电开关，光纤仅作为被调制光的传播线路使用。

　　5.光电编码器

　　光电编码器是通过光电转换，将机械、几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，它主要用于速度或位置(角度)的检测。典型的光电编码器由码盘(Disk)、检测光栅(Mask)、光电转换电路（包括光源、光敏器件、信号转换电路）、机械部件等组成。一般来说，根据光电编码器产生脉冲的方式不同，可以分为增量式、绝对式及复合式三大类，生产线上常采用的是增量式传感器。

　　在一般生产设备上传送带定位控制就是由光电编码器来完成的。同时，光电编码器还要完成电动机转速的测量。

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