1. Induktiv närhetssensor:
Induktiva närhetssensorer fungerar enligt principen att använda elektromagnetiska fält, så de kan bara upptäcka metallmål. När ett metallmål kommer in i ett elektromagnetiskt fält, ändrar metallens induktiva egenskaper magnetfältets egenskaper, vilket varnar närhetssensorn om närvaron av ett metallmål. Beroende på hur mycket metallen uppfattas kan målet detekteras på ett större eller kortare avstånd.
En induktiv närhetssensor består av fyra huvuddelar: en spoleferritkärna, en oscillator, en Schmitt-trigger och en utgångsförstärkare.
Denna oscillator genererar ett symmetriskt oscillerande magnetfält som emitteras av en uppsättning spolar placerade vid ferritkärnan och avkänningsytan. När ett järnmål kommer in i ett magnetfält genereras en liten oberoende elektrisk ström på metallens yta, kallad virvelström. Detta ändrar magnetoresistansen (naturlig frekvens) för den magnetiska kretsen, vilket minskar amplituden på svängningen. När mer metall kommer in i induktionsfältet minskar svängningens amplitud och kollapsar så småningom. (Detta är "virvelundertryckningsoscillatorn" eller Ecko-principen.) Schmitt-triggern reagerar på dessa amplitudförändringar och justerar sensorutgången. När målet slutligen lämnar sensorns räckvidd, börjar kretsen att svänga igen, och Schmidt-utlösaren återställer sensorn till sin tidigare utgång.
På grund av begränsningen av magnetfältet är avkänningsområdet för den induktiva sensorn relativt smalt, i genomsnitt mellan några få millimeter och 60 millimeter. Emellertid kompenserar miljöanpassningsförmågan hos induktiva sensorer och mångsidigheten hos metallavkänning för deras brister i räckvidd. Induktiva närhetssensorer har lång livslängd på grund av frånvaron av slitage på rörliga delar. Det bör dock noteras att metallföroreningar, såsom filar i skärapplikationer, ibland kan påverka sensorns prestanda. Av denna anledning är höljet till induktiva sensorer vanligtvis tillverkat av nickelpläterad- mässing, rostfritt stål eller PBT-plast.
2. Kapacitiv närhetssensor:
Kapacitiva närhetssensorer kan upptäcka metalliska och icke-metalliska mål i pulverform, granulär, flytande och fast form. Detta, i kombination med deras förmåga att känna av icke-järnhaltigt material, gör dem idealiska för observation, glasövervakning, nivådetektering av tanknivåer och identifiering av pulvernivå i behållaren.
I kapacitiva sensorer är två ledande plattor (vid olika potentialer) inrymda i sensorhuvudet och placerade för att fungera som öppna-kretskondensatorer. Luft fungerar som en isolator: i vila är kapacitansen mellan de två plattorna liten. Liksom induktiva sensorer är dessa kort anslutna till oscillatorer, Schmitt-triggers och utgångsförstärkare. När målet kommer in i avkänningsområdet ökar kapacitansen för de två plattorna, vilket gör att oscillatorns amplitud ändras, vilket ändrar Schmitt-triggertillståndet och genererar en utsignal.
Det är värt att nämna att det är viktigt att notera skillnaden mellan induktiva och kapacitiva sensorer: induktiva sensorer oscillerar till ett mål och kapacitiva sensorer oscillerar till ett mål. Eftersom kapacitiv induktion involverar en laddningsplatta är den långsammare än induktiv induktion, med ett induktivt område på 10 ~ 50Hz och ett induktivt område på 3 ~ 60 mm. Eftersom kapacitiva sensorer kan detektera de flesta typer av material måste de hållas borta från icke-målmaterial för att undvika falsk triggning. Därför, om målet innehåller järnhaltiga material, är induktiva sensorer ett mer pålitligt val.
3. Fotoelektrisk närhetssensor:
Fotoelektriska närhetssensorer används ofta för att upptäcka mål så små som 1 mm i diameter eller så stora som 60 mm i avstånd. Alla fotosensorer består av flera grundläggande komponenter: varje sensor har en sändare, en ljuskälla (ljus-emitterande diod, laserdiod), en fotodiod eller fototransistormottagare för att detektera det emitterade ljuset, och hjälpelektronik för att förstärka den mottagna signalen.
Det finns tre huvudtyper av fotoelektriska närhetssensorer: reflekterande, reflekterande och diffusa.
När ljuset som sänds ut av sensorn reflekteras tillbaka av den fotoelektriska mottagaren, kommer den reflekterande närhetssensorn att upptäcka målet. När målet kopplar bort strålen mellan sensorns sändare och mottagare, kommer den motsatta sensorn att upptäcka målet.
En pålitlig fotoelektrisk sensor är den motsatta typen av sensor. Sändaren och mottagaren är åtskilda av ett separat hölje för att ge en konstant stråle. Strålen detekteras när den avbryts av ett föremål som passerar genom de två. Transoptoelektroniska anordningar är, trots sin höga tillförlitlighet, oönskade optoelektroniska anordningar. Eftersom det är dyrt och mödosamt att installera sändaren och mottagaren i två motsatta lägen, vilket kan vara väldigt långt borta.
En unik egenskap hos strålande fotoelektriska sensorer är den effektiva uppfattningen av närvaron av starka luftföroreningar. Om föroreningar ackumuleras direkt på sändaren eller mottagaren, finns det en större risk för falsk triggning. Men vissa tillverkare integrerar nu larmutgången i sensorns kretsar för att övervaka mängden ljus som sänds ut till mottagaren. När det detekterade ljuset sjunker till angiven ljusstyrka i frånvaro av ett objekt, varnar sensorn via den inbyggda-lysdioden eller utgångsledningen.
Sändaren och mottagaren för en reflekterande närhetssensor har inte separata höljen utan är placerade i samma hölje och vända åt samma håll. Sändaren producerar en stråle av laser, infrarött eller synligt ljus och projicerar den på en specialdesignad reflektor, som sedan avleder strålen tillbaka till mottagaren. Den optiska vägen detekteras när den är skadad eller på annat sätt störd.
Fördelen med reflekterande närhetssensorer är att de är lätta att arrangera. Den behöver bara monteras på en sida, vilket kan spara mycket delar och tidskostnader.
Liksom reflekterande sensorer är sändaren och mottagaren för en reflexsensor placerade i samma hölje. Detekteringsmålet fungerar dock som en reflektor, så det detekterar ljus som reflekteras på avstånd. Sändaren avger en ljusstråle (vanligtvis pulsad infraröd, synlig eller laser) som diffunderar i alla riktningar för att fylla detektionsområdet. Målet går sedan in i området och avleder en del av strålen tillbaka till mottagaren. När det finns tillräckligt med ljus på mottagaren sker detektering och utgången slås på eller av (beroende på om sensorn är på eller av).
Ett vanligt exempel på en diffus sensor är en sensorkran på en offentlig toaletthandfat. Handen placerad under munstycket fungerar som en reflektor och utlöser öppningen av vattenventilen. Observera att eftersom målet (handen) är en reflektor, påverkas diffusa fotoelektriska sensorer ofta av egenskaperna hos målmaterialet och ytan; Avkänningsintervallet för icke-reflekterande mål, som mattsvart papper, kommer att reduceras avsevärt jämfört med ljusa vita mål.
4. Ultraljudssensor:
Ultraljudsnärhetssensorer används i många automatiserade produktionsprocesser. De använder ljudvågor för att upptäcka föremål, så färg och transparens påverkar dem inte. Detta gör dem idealiska för en mängd olika applikationer, inklusive fjärrdetektering av klart glas och plast, avståndsmätning, kontinuerlig kontroll av vätske- och partikelnivåer och uppbyggnad av papper, plåt och trä-.
De vanligaste typerna är desamma som fotoelektrisk induktion: inverterad, reflekterande och diffusiv.
Ultraljudssensorer för diffusa närhetssensorer använder en akustisk sensor som avger en serie ljudpulser och sedan lyssnar efter deras återkomst från det reflekterade målet. När den reflekterade signalen väl har tagits emot skickar sensorn utsignalen till styrenheten. Avkänningsområdet utökas till 2,5 meter.
Ultraljudsreflexsensorer kan upptäcka föremål inom ett specificerat avkänningsavstånd genom att mäta utbredningstiden. Sensorn avger en serie ljudpulser som reflekteras tillbaka från en fast motsatt reflektor (vilken plan hård yta, maskin, platta som helst). Ljudvågorna måste återföras till sensorn med användarens-anpassade intervall. Om inte, antas det att ett föremål blockerar avkänningsvägen och sensorn avger en motsvarande utsignal. Eftersom sensorn upptäcker förändringar i fortplantningstiden snarare än att bara returnera en signal, är den idealisk för att detektera ljud-absorberande och avböjande material som bomull, skum, tyg och skumgummi.
Liknar en motstående fotocell
