工業自動化領域常見的五種感測器

2024-03-22 2593

在現代工業生產中，尤其是自動化流程中，感測器幾乎是不可或缺的。具體來說，工業生產者需要使用各種感測器來監控和控制生產過程中的各種參數，確保設備正常運作並及時發現任何故障。

01 光電傳感器

光電感測器是一種將光訊號轉換為電訊號的裝置。其工作原理基於光電效應。光電效應是指某些材料在光照下表現出電效應的現象，即材料的電子吸收光子的能量。光電效應分為三種：外光電效應、內光電效應、光電電壓效應。光電裝置包括光電管、光電倍增管、光敏電阻、光電二極體、光電電晶體和光伏電池。

光電感測器具有高解析度、響應時間短、檢測距離長以及對被偵測物體的限制最小等優點。特別值得注意的是他們辨別顏色的能力。根據入射光的波長和被偵測物體的顏色，偵測物體形成的光的反射率和吸光度，從而實現物體的顏色檢測。

02 接近感測器

接近感測器可實現非接觸式感測和檢測，從而避免被檢測物體的磨損和損壞，並消除火花、噪音和接觸相關問題。由於採用非接觸式輸出方式，因此使用壽命長，且對接點的壽命幾乎沒有影響。與其他檢測方法不同，接近感測器適合在水和油環境中使用，檢測過程中幾乎不受污漬和水/油的影響。

具體來說，接近感測器本身只能偵測近距離的金屬物體。位移變化型彈簧柱塞裝置的主要特點是可以擴展接觸點的感應範圍。彈簧加載的活塞、探針、按鈕通常用於與產品接觸，然後驗證產品是否就位、準確定位和驗證。

03 光纖感測器

使用光纖的光纖感測器的開發始於 1977 年，並立即引起了人們的極大興趣。光纖感測器從此經歷了快速發展。由於光纖是介電材料，敏感元件也可以由介電材料製成，因此光纖感測器表現出優異的電絕緣性能，光纖表面可承受高達80kV/20cm的電壓。這使得它們特別適合高壓電力系統和測試大容量馬達。

光纖可用於製造各種各樣的感測器，因此被稱為通用感測器。它們可以測量許多物理量，涉及商業、民用、醫療、工業控制和其他各個領域。需要注意的是，傳統感測器是基於機電測量，而光纖感測器基於光學測量。

04 位移感測器

位移感測器是將物體的運動位移轉換成可測量的電量的裝置。常用於將形變、振動、位移、位置、尺寸等物理量轉換為易於偵測和傳遞訊息的電氣量。

位移感測器有多種類型，近年來，隨著創新技術越來越多地融入感測器，其應用領域不斷擴大。例如基於光纖、時間光柵、OEM LVDT技術、超音波技術、磁致伸縮技術等技術。

05 霍爾效應感測器

旋轉霍爾效應感測器通常不使用任何移動部件。這些基於半導體的感測器將霍爾效應感測器元件與電路結合，提供與旋轉磁場變化相對應的類比輸出訊號。有兩種輸出選項可供選擇：類比或脈寬調變 (PWM)。

線性霍爾效應感測器測量磁場的線性運動而不是旋轉。此感測器可以編程為與給定行程距離成比例的設定輸出電壓。霍爾感測器技術不斷進步，可編程霍爾感測器、智慧霍爾元件、微型霍爾感測器展現出廣闊的市場前景。

未來幾年，隨著智慧製造的加速推進，對智慧感測器、監控、生產、檢測系統、技術和設備的需求預計將進一步上升。各種類型的感測器將被納入常見的汽車電子、通訊電子、消費性電子和專用電子設備。為了更好地滿足客戶需求，企業也將專注於開發更多高品質的感測器創新產品。

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