在工業(yè)自動(dòng)化中,傳感器起著至關(guān)重要的作用,以使產(chǎn)品智能化和超自動(dòng)化。傳感器幫助人們檢測(cè),分析,測(cè)量和處理各種變化,例如在工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)所發(fā)生的位置,長(zhǎng)度,高度,外部和錯(cuò)位的變化。
傳感器是一種設(shè)備,可以識(shí)別電氣或物理或其他數(shù)量的進(jìn)度,并以確認(rèn)產(chǎn)量進(jìn)度的方式交付收益。簡(jiǎn)而言之,工業(yè)自動(dòng)化傳感器是輸入設(shè)備,可提供有關(guān)特定物理量(輸入)的輸出(信號(hào))。傳感器在預(yù)測(cè)和預(yù)防眾多潛在過程中也起著舉足輕重的作用,從而滿足了許多工業(yè)傳感應(yīng)用的需求。
以下是自動(dòng)化中使用的各種傳感器:
1、壓力傳感器
壓力傳感器是一種可感知壓力并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的儀器,其數(shù)量取決于所施加的壓力。工業(yè)自動(dòng)化中使用的主要壓力傳感器包括壓力傳感器和真空傳感器。
壓力傳感器:壓力傳感器廣泛用于工業(yè)和液壓系統(tǒng),這些高壓工業(yè)自動(dòng)化傳感器也用于氣候控制系統(tǒng)。
真空傳感器:當(dāng)真空壓力低于大氣壓時(shí),會(huì)使用真空傳感器,并且很難通過機(jī)械方法進(jìn)行檢測(cè)。這些傳感器通常取決于電阻與溫度相關(guān)的加熱絲。當(dāng)真空壓力增加時(shí),對(duì)流下降,導(dǎo)線溫度上升。電阻成比例增加,并在壓力附近進(jìn)行校準(zhǔn),以便對(duì)真空進(jìn)行有效測(cè)量。
壓力傳感器的應(yīng)用:用于在給定位置測(cè)量低于大氣壓的壓力;用于氣象儀器,飛機(jī),車輛和其他已實(shí)現(xiàn)壓力功能的機(jī)械;用于系統(tǒng)中以測(cè)量其他變量,例如流體/氣體流量,速度,水位和高度。
2、溫度傳感器
溫度傳感器是一種從資源中收集有關(guān)溫度的信息并將其更改為其他設(shè)備可以理解的形式的設(shè)備。它是傳感器的常用類別,可以檢測(cè)溫度或熱量,并且可以測(cè)量介質(zhì)的溫度。
自動(dòng)化中使用的主要溫度傳感器包括數(shù)字溫度傳感器和溫濕度傳感器。
數(shù)字溫度傳感器:數(shù)字溫度傳感器是基于硅的溫度感應(yīng)IC,可通過數(shù)字表示所測(cè)量的溫度來提供準(zhǔn)確的輸出。與涉及外部信號(hào)調(diào)理和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的方法相比,這簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
溫濕度傳感器:溫濕度傳感器將溫度傳感器和濕度傳感器組合,再歸因于測(cè)量的數(shù)字信號(hào)輸出。通過利用該技術(shù)和溫度以及有限的數(shù)字信號(hào)采集濕度感測(cè)技術(shù),可確保高度一致性和出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
溫度傳感器的應(yīng)用:連續(xù)測(cè)量空氣,土壤或水中的溫度;用于復(fù)雜工業(yè)應(yīng)用中的測(cè)量;用于在惡劣的工作條件下進(jìn)行測(cè)量。
3、MEMS傳感器(微機(jī)電系統(tǒng))
MEMS工業(yè)自動(dòng)化傳感器將測(cè)量的機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
工業(yè)自動(dòng)化中使用的重要傳感器是加速度和運(yùn)動(dòng)MEMS.加速度傳感器:微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)加速度傳感器是主要的慣性傳感器之一。并且具有動(dòng)態(tài)傳感器能力,具有更大范圍的傳感能力。
運(yùn)動(dòng)傳感器:微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)運(yùn)動(dòng)傳感器使用在運(yùn)動(dòng)交互平臺(tái)上設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)處理算法,該平臺(tái)將眾多低成本MEMS運(yùn)動(dòng)傳感器與ZigBee無線技術(shù)集成在一起,可在與機(jī)器一起工作時(shí)進(jìn)行個(gè)性化交互。傳感器信號(hào)處理系統(tǒng)主要解決噪聲消除,信號(hào)平滑,重力影響分區(qū),坐標(biāo)系變更和位置信息恢復(fù)等問題,廣泛用于汽車工業(yè)的ABS技術(shù)。
MEMS傳感器的應(yīng)用:
MEMS傳感器應(yīng)用范圍廣泛,從工業(yè),娛樂,體育到教育。例如,觸發(fā)安全氣囊展開或監(jiān)視核反應(yīng)堆。以及用于測(cè)量靜態(tài)加速度(重力),物體傾斜,飛機(jī)中的動(dòng)態(tài)加速度,對(duì)汽車中物體的震動(dòng),還有手機(jī),洗衣機(jī)或電腦的振動(dòng)。還有用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)等等。
4、扭矩傳感器
扭矩傳感器具有基本的機(jī)械擋塊,可提高過載能力,并在安裝和操作期間提供額外的保護(hù)。
工業(yè)自動(dòng)化中使用的重要傳感器包括旋轉(zhuǎn)扭矩和扭矩傳感器。
旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器:旋轉(zhuǎn)扭矩工業(yè)自動(dòng)化傳感器用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)扭矩的反作用力。這些扭矩計(jì)配有基本的機(jī)械擋塊,可增加剩余容量,并在安裝和操作期間提供額外的安全性。
扭矩傳感器:扭矩傳感器利用卓越的應(yīng)變計(jì)技術(shù),滿足了傳感器靜態(tài)和動(dòng)態(tài)應(yīng)用中最具挑戰(zhàn)性的需求。
扭矩傳感器的應(yīng)用:
用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)速度和維護(hù)必要性;用于測(cè)量質(zhì)量和質(zhì)量慣性矩;從準(zhǔn)靜態(tài)過程的角度來看要計(jì)算的扭矩量;用于測(cè)量最高旋轉(zhuǎn)速度,振蕩扭矩。
5、磁性開關(guān)
磁性開關(guān)是氣缸用傳感器的一個(gè)專用稱呼,主要應(yīng)用于檢測(cè)氣缸活塞位置。通常,都由氣缸供應(yīng)商根據(jù)客戶使用情況配套提供。顧名思義,磁性開關(guān)是通過電磁感應(yīng)來檢測(cè)目標(biāo)物,所以,其檢測(cè)精度相當(dāng)?shù)汀?/p>
氣缸用磁性開關(guān),可用于設(shè)備提速,氣缸運(yùn)動(dòng)完成,磁性開關(guān)感應(yīng)到,馬上進(jìn)行下一步工作。一個(gè)氣缸一般配備兩個(gè)磁性開關(guān),當(dāng)然也有配一個(gè)磁性開關(guān)的情況,比如氣缸的一個(gè)動(dòng)作推一個(gè)物件而夾緊物件,對(duì)于這一氣缸來講,推出的是否到位置是重要的,推出的地方要有一個(gè)磁性開關(guān),但是如果對(duì)于氣缸退回時(shí)是否退到位不是很在意,只要?dú)飧撞皇窃谕瞥龅奈恢眉纯?,則氣缸只需要配備一個(gè)磁性開關(guān)。
另外一個(gè)需要特別關(guān)注的地方是氣缸不一定就配置磁性開關(guān)來檢測(cè)位置,如果氣缸本體在比較狹窄的位置,設(shè)置磁性開關(guān)不易于調(diào)節(jié),則需將感應(yīng)點(diǎn)引出,由槽型開關(guān)來感應(yīng)氣缸的動(dòng)作。
6、接近開關(guān)
接近開關(guān)也是依據(jù)電磁感應(yīng)的原理設(shè)計(jì)制造的,所以,它只能應(yīng)測(cè)金屬目標(biāo)物,并且不同的金屬感應(yīng)距離略有差距。目前常用的接近開關(guān)檢測(cè)距離大約有如下幾種:1mm、2mm、4mm、8mm、12mm等。
接近開關(guān)通常有兩種:埋入型和非埋入型。所謂埋入型就是指接近開關(guān)的感應(yīng)頭不檢測(cè)其圓周方向的金屬目標(biāo),只檢測(cè)其前方的金屬目標(biāo),即傳感器感應(yīng)頭可以不露出金屬安裝支架;所謂非埋入型就是指接近開關(guān)感應(yīng)頭既檢測(cè)其前方的金屬目標(biāo)也同時(shí)會(huì)檢測(cè)其圓周方向的金屬目標(biāo),即傳感器感應(yīng)頭必須露出金屬安裝支架一段距離且圓周方向一定范圍內(nèi)不得有金屬目標(biāo)物以免引起錯(cuò)誤判斷。
接近開關(guān)的檢測(cè)精度較磁性開關(guān)高。接近開關(guān)通常用于判斷產(chǎn)品有無、工裝夾具是否到位等對(duì)位置精度要求相對(duì)較低的場(chǎng)合。
素材來源:
易啟邦(工控一體化縱深服務(wù)生態(tài)平臺(tái))編輯部
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