7种用于物体检测的传感器

尽管传感设备无法以任何方式测量，检查或量化物体，但它们必须通过电子信号可靠地将目标的存在或不存在传达给机器的控制系统。有许多不同的物体感测技术。下面将讨论七个最常见的类型，以及它们的操作，优点和约束条件的简要说明。

1. 机电

最基本的传感器是机电限位开关。这些设备包含一个敏感的微开关，当一个机械驱动器被检测到的物体取代时，它的状态会发生变化。滚轴、触须和杠杆是许多不同制造商提供的致动器版本。由于这些设备是由运动部件组成的，所以容易磨损和损坏。此外，与目标物体的物理接触并不总是可取或可能的。

2. 气动

这些传感器利用压缩空气和敏感的隔膜阀来探测物体的存在。压缩空气从一个微小的孔流出，直到目标物堵住气流，造成空气压力的微小变化。这种压力变化是由下游的隔膜开关检测到的，它产生一个电气控制信号。需要“防爆”传感器的环境，或者非常脏的环境，都是这类设备的良好应用。

3.磁

磁性传感器是由感应范围内的永磁体驱动的。通常使用两种不同的工作原理，一种是簧片接触，另一种是霍尔效应传感器。在这两种情况下，磁场的存在都会使电信号的状态发生变化。簧片和霍尔效应传感器通常用于检测气缸内部活塞的存在。簧片开关故障率较高，因此很多工程师在可能的情况下指定霍尔效应传感器。

4. 归纳

感应式接近传感器——这些接近开关检测金属物体，这些金属物体会破坏传感器体内发射的电磁场。可靠的探测距离取决于金属类型和传感器范围内的金属量。这些传感器有多种尺寸和形状。他们是非常可靠和成本效益;因此，在自动化和工艺设备中使用的传感器占很大比例。

5. 电容

这些接近开关可以探测到与空气有介电常数差的非金属物体。这使得它们成为木材、纸张、织物、液体和塑料等各种材料的理想材料。它们的工作原理类似于感应传感器，但它们不是探测电磁场的变化，而是利用静电场。

6. 光电

光电传感器使用不同的技术来解决各种不同的应用配置。它们的共同特点是都发出一束光，然后检测回光量的变化。最受欢迎的三种传感器是漫反射、反射和透束。光源的使用——可见光，红外线，LED或激光-将影响传感距离。在漫反射传感器中，物体在光学视场中的存在会引起光束的漫反射。接收器检测到物体本身反射回来的光。反射和穿透光束传感器产生一束光，并检测任何打破光束的不透明物体。激光传感器可以产生50米或更长时间的光束。对于光电传感器来说，透明物体或具有不同表面光洁度的物体可能是有问题的。

7. 超声波

这些设备通常向目标传输短脉冲超声波，然后将超声波反射回传感器。声波几乎可以被所有密度大的材料(金属、木材、塑料、玻璃、液体等)反射，不受颜色、透明或有光泽的物体的影响。吸收声波的泡沫状材料不会是这种传感器类型的可靠应用。超声波传感器常用于确定加工槽内液体的液位。lw