接近传感器及其应用【社群智汇】

接近传感器,是指代替限位开关等接触式检测方式,以无需接触检测对象进行检测为目的的传感器的总称。

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  本次的话题是“接近传感器及其应用”。接近传感器,是指代替限位开关等接触式检测方式,以无需接触检测对象进行检测为目的的传感器的总称。

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@传感器专家网-杨军:

  在工业自动化控制中,接近传感器更多以接近开关的形式存在,得到广泛的应用,今天我们一起来聊聊接近开关的技术、应用和市场,欢迎有相关经验的群友分享自己的经验、看法和观点。

  

@h***:

  做接近开关的 有哪些公司啊?

  国产的,有没有好一些的?

  我看很多还是用倍加福和施耐德的。

  

@S***叶:

  霍尔IC。

  

@传感器专家网-杨军:

   上海施迈德。

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@h***:

  也是做接近开关吗

  

@传感器专家网-杨军:

  是的,种类比较全。

  另外,温州也有很多国产接近开关厂商。

  

@传感器专家网-杨军:

  接近开关是无触点传感器的一种泛称,它的种类有:电感式、电容式、霍尔式,超声波式和光电式,其输出信号主要为:开或关的开关量信号,在接近开关的感应头到产品所检测到的最大范围以内任何一个位置有目标物体存在,就会给出一个开关信号,当物体不在检测距离范围以内,传感器开关信号与动作时相反。

  

@胡***y:

  请问,电感式和霍尔式相比各有什么优缺点,应用场合有哪些?

  

@卫***昌:

  霍尔的玻璃管很脆,弯折的时候很容易碎,有没有那款克服了这个缺点的?

  

@胡***y:

  你说的是干簧管吧~

  

@传感器专家网-杨军:

  听起来说的是干簧管,现在很多客户用霍尔传感器或者磁阻传感器对干簧管进行替代,就是为了解决弯折时易碎的问题。

  

@卫***昌:

  是的,是干簧管。

  

@山***长:

  都不用弯折,震动也会完成隐形损伤。

  

@马***杰:

  霍尔式和电感式接近开关的特点:

  1、探测原理不同:

  霍尔式是利用电流的磁效应探测,探测的目标物要能够产生磁场,比如磁性标签;

  电感式接近开关,被探测目标物接近时引起传感器电感线圈电感量的变化;被探测目标物必须是能引起线圈电感量变化的铁磁性物质。

  2. 霍尔式可以把产品尺寸做的较小,电感式尺寸比较大。

  

@传感器专家网-杨军:

  目前智能表计、智能锁等应用领域,霍尔开关和磁阻开关正在迅速取代干簧管。

  这个取代过程花了近5年的时间。

  

@卫***昌:

  用磁铁吸一下吸合的,是不是只有干簧管?

  

@吕***贵:

  霍尔,磁阻都可。


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@传感器专家网-杨军:

  电感式接近开关,有内置的振荡器产生一个交变磁场,当铁磁性的金属目标接近这一磁场,并达到感应距离时,在金属目标内产生涡流,从而导致振荡衰减,以至停振,这种变化被转换成开关信号,触发驱动控制器件,从而达到非接触式之检测目的。这个 工作机理,让电感式接近开关比较难做成很小的尺寸,所以,我们见到接近开关最多的场合都是工业流水线、工业设备等对尺寸、功耗要求不高的应用中。

  

@传感器专家网-杨军:

  霍尔开关是在霍尔效应原理的基础上,利用集成封装和组装工艺制作而成,可以做得非常小,应用中手机滑盖、电子标签、表计、无接触开关等对尺寸和功耗要求高的场景中。

  霍尔开关感应到的磁感应强度达到一定的程度时,霍尔开关内部的触发器翻转,霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出,和其他传感器类似,有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型(双极性)、双信号输出之分。

  霍尔开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点,能在各类恶劣环境下可靠的工作,利用霍尔开关的这些优点,做成霍尔接近传感器,是对接近传感器应用领域的一个大的扩展。

  

@胡***y:

  学到了,厉害。

  

@汪***:

  电感式接近传感器是不是也可以叫电涡流式呀。

  

@传感器专家网-杨军:

  电感式传感器与电涡流式传感器工作机理类似,但是不一样。相同点:都是由线圈组成,都是通过对线圈进行激励再读取信号。不同点:电感式 是通过在电感内部振荡器的铁芯运动导致感抗变化,电涡流式是通过探头发出高频信号,在目标对象的金属上产生涡流,从而影响探头的阻抗, 利用电路将探头与目标金属表面的距离与电涡流传感器的阻抗设计成线性关系,来进行测量。

  

@O***魏:

  电涡流式原理相对更复杂一些,可能需要标定,但是能检测目标的距离。

  生活中随处可见的基本都是霍尔式的。

  一些遥控设备、控制面板上,逐渐用霍尔摇杆、霍尔编码器取代电阻式摇杆和旋钮,霍尔器件精度不会因为磨损发生变化,寿命更长、功耗更低,体积也更小。

  

@传感器专家网-杨军:

  单极性、双极性、无极性及锁存型霍尔传感器,在用磁铁靠近时,会有不同的吸合(开关)表现,合理运用这种特性,又可以做出满足不同应用场景的霍尔接近开关。

  霍尔接近开关用于检测磁性物体对象,分为开关输出型和线性输出型两种。开关输出型:当接近或远离磁性物体时,开关为一种固定状态(或高电平或低电平)转换为另一种固定电平状态 。线性输出型:随于磁性物体的距离不同,传感器的输出信号电压连续变化,距离越远,输出越低(或越高) 。

  

@传感器专家网-杨军:

  不同应用场景对接近开关的要求不同,电感式接近开关只检测金属物体、霍尔式接近开关只检测磁性物体,而实际应用中需要检测非金属和磁性目标,例如饮料生产线上的塑料瓶检测,这就会用到电容式接近开关,电容式接近开关对任何介质都可检测,包括导体、半导体、绝缘体,甚至可以用于检测液体和粉末状物料。

  电容式接近开关不仅能检测金属,而且也能对非金属物质如塑料、玻璃、水、油等物质进行相应的检测。在检测非金属物体时,相应的检测距离因受检测体的导电率、介电常数、体积吸水率等参数影响、相应的检测距离有所不同,对接地的金属导体有最大的检测距离。

  电容式接近开关的感应面和外壳构成电容的两极,当有物体移向或远离电容式接近开关时, 导致两极电容量发生变化, 引起内部RC震荡器状态变化,从而使开关状态发生转换。

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  结语:总体而言,接近传感器广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节。接近传感器具有使用寿命长、工作可靠、重复定位精度高、无机械磨损、无火花、无噪音、抗振能力强等特点。目前,接近传感器的应用范围日益广泛,其自身的发展和创新的速度也是极其迅速。

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