电感式接近开关和超声波传感器的区别分析

　　传感器的发展方向包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。传感器是在工业领域实现自动检测和自动控制的重要要环节。

　　传感器的种类

　　按被测物理量分：力，压力，位移，温度，角度传感器等。

　　按照传感器的工作原理分：应变式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器和超声波是传感器等。

　　按照传感器转换能量的方式分：（1）能量转换型：压电式、热电偶、光电式传感器等。（2）能量控制型：电阻式、电感式、霍尔式等传感器以及热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻等。

　　按照传感器输出信号的形式分：（1）模拟式：传感器输出为模拟电流、电压量。（2）数字式：传感器输出为数字量，编码器传感器，激光位移传感器。

　　在各类传感器中，有一种对接近它物件有“感知”能力的元件：位移传感器。这类传感器不需要接触到被检测物体，当有物体移向位移传感器，并接近到一定距离时，位移传感器就有“感知”，通常把这个距离叫“测量距离”。利用位移传感器对接近物体的敏感特性制作的开关，就是接近开关。接近开关种类有很多，按检测原理分，主要有电感式接近开关、电容式接近开关、磁感应式接近开关等。

　　电感式接近开关

　　工作原理：

　　电感式接近开关是以无磨损和非接触方式检测金属物体，对普通传感器而言，磁场由绕在铁氧体芯线圈构成的LC振荡电路形成。

　　通过在金属物体内产生涡流效应，从而导致LC震荡电路减弱。这一变化能够被传感器的放大电路感知从而进行信号输出。

 

 

　　▲电感式接近开关选型需知

　　电容式接近开关

　　工作原理：

　　电容式传感器正是基于变介质型电容传感器的工作原理而设计的。

 

 

　　每个电容式传感器的感应元件是由传感器电极和一个屏蔽层组成的。而传感器电极又包括测量电极和补偿电极，这两个同轴金属电极共同组成一个电容器。

　　电容式传感器可以检测哪些物体？

　　所有的介电常数明显大于1的物体和金属物体

　　特殊的导体材料或有高介电常数的材料， 例如：水、金属、有一定水含量的物体 （例如：木头， 纸张， 。..） 、还可以透过低介电常数物质来检测高介电常数物质 （例如：透过塑料来检测水）

　　注：空气的介电常数为1，所有液体、固体和空气以外气体的介电常数均高于空气。

　　开关距离和介电常数之间的相互关系

　　不同的检测物体有着不同的开关距离。材料的介电常数越大，可获得的开关距离就越大。测试有机材料（木材、谷物等）时，开关距离在很大程度上取决于其水份含量（水的介电常数为80）。

 

 

　　电容式接近开关典型应用

 

 

　　▲容器液位控制（流体）

　　磁感应式接近开关

　　工作原理：

　　开关量或者模拟量信号

　　检测磁性物质（其产生一定的磁通量）

　　透过非铁磁性金属或者非金属物质，检测物体内部磁性物质（最常见的是铝制气缸活塞位置检测---活塞上有磁环）

 

 

　　适用气缸

 

 

　　磁感应接近开关能适用于市面上几乎所有的气缸外形

　　超声波测量原理

　　回波分析法

 

 

　　精度影响因素

　　温度影响

　　分辨率受目标的面积和反射声波的能力影响

　　目标角度：垂直于声波的平直目标物能把大部分能量反射回传感器

　　气流：由于风、鼓风机、气动设备或其它来源的气流使得超声波的传播方向偏转或扰乱其路径，传感器将不能正确识别目标物的正确位置

　　邦纳超声波传感器型号

 

 

　　特点总结