近程传感器的相关知识

近程传感器大家很少听过,其实这类传感器多数用于工业生产,所以日常接触比较少。但是近程传感器在工业生产中确是一个非常重孤傲的装置。

近程传感器

近程传感器系列
近程传感器系列

近程传感器也被称为“接近度”传感器。 接近度传感器其实是泛指一系列用于检测物件距离的传感器,它们共同的特点是在检测过程中都不会接触到物体。接近度传感器有很多种,其工作原理都是透过发射电磁场或光束,并分析反射回来的信号的变化,从而判断被测物件的距离。

传感器最远和最近可侦测的距离叫"额定测量范围"。部份传感器可以通过调整额定测量范围来适应不同的用途。如果调整额定测量范围到一段非常短的距离时,可将它用来作为触摸开关。接近度传感器的特点都是拥有很高的可靠性和很长的使用寿命,这是因为传感器和被测对象之间没有物理接触,所以不存在机械磨损。接近度传感器种类较多,用途也有一定区别,例如电容式传感器适合用于侦测塑胶的物件,而电感式传感器则适用于金属物件。以下是各种常见的接近度传感器:

电容式近程传感器

proximity sensor
proximity sensor

电容式近程传感器的工作原理:当被测的物体接近传感器时,物体会改变电容式传感器内的介电常数,传感器透过测量这个介电常数就可以计算出物件的距离。但是电容式传感器的反应速度相对较慢,只有10Hz至50Hz的更新频率,但是由于电容式传感器不会被灰尘等影响,所以在一些特殊应用中常用来代替光学传感器。典型的电容式传感器额定测量范围大约是10毫米,测量精度达到0.01毫米以内的变化。

光电式接近传感器

Sharp IR Sensor - GP2Y0A21YK0F。Sharp GP2Y0A21 红外测距传感器(10~80cm)

光电式接近传感器的工作原理:它本身具有一个光发设器,和一个特殊的光检测器,其次包含了放大器和微处理器。当发射的光从一个被测对象反射回来时,光电检测器就会感应到,传感器就是透过这个方法来侦测物体。发射的光将会调制到一个特定的频率上,而检测器拥有一个频率敏感的放大器,只会响应调制在相应频率上的光,这就可以防止灯或阳光对测量结果造成的误差。当光电式接近传感器感应到黑色物体时,黑色物体的不反光的特性将使传感器无法正常工作,当遇到透明或折射光线的物件时情况也是一样的。 如夏普 2Y0A21

声波接近传感器

srf02超声波模块

声波接近传感器的工作原理同声纳一样,都由振荡器产生脉冲信号,这个信号频率高于人类听觉的范围,这个脉冲信号通过被测物体被反射回传感器,然后通过检测发送信号和接收信号之间的延迟时间,就可以计算出被测物体的距离。发射的脉冲信号是经过特殊编码的,这样可以防止相邻脉冲信号之间的干扰。如:KS103 HC-SR04SRF02

概括而言接近度传感器只是一系列传感器的统称,其所包含传感器的原理、外型及用途都各有不同,甚至有一部份大家可能都在使用,但是或许你并不知道原来这就是接近度传感器。接近度传感器用途极为广泛,对工业生产来说更是一个重要的工具,不少生产工序都依靠接近度传感器来进行检验效正等,所以它非常有用!

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