第二节传感器应用

1、自动线的核心技术应用自动线中传感器的使用课程目标 磁性开关的工作原理、安装与调试 光电开关的工作原理、安装与调试 光纤开关的工作原理、安装与调试 电感式磁性开关的工作原理、安装与调试 光电编码器的工作原理、安装与调试传感器 传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 敏感元件的分类：生物类、化学类、物理类。 常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟： 压敏、温敏、传感器流体传感器触

2、觉 气敏传感器嗅觉 光敏传感器视觉 声敏传感器听觉 化学传感器味觉 YL335A生产线中使用的传感器 接近开关接近开关又称无触点行程开关，它除可以完成行程控制和限位保护外，还是一种非接触型的检测装置，用作检测零件尺寸和测速等，也可用于变频计数器、变频脉冲发生器、液面控制和加工程序的自动衔接等。电容式接近开关 这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时，不论它是否为导体，由于它的接近，总要使电容的介电常数发生变化，从而使电容量发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接

3、通或断开。这种接近开关检测的对象，不限于导体，可以绝缘的液体或粉状物等。 电感式接近开关 它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关，使开关内部电路参数发生变化，由此识别出有无导电物体移近，进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是导电体。 光电式接近开关利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内。当有反光面（被检测物体）接近时，光电器件接收到反射光后便在信号输出，由此便可“感知”有物体接近。磁性开关磁控接近开关干簧管结构 当有磁性物质接近磁控开关时，磁控开关被磁化而使得接点吸合在一起，从而

4、使回路接通。非接触式、有触点、无源电子检测元件；核心元件是干簧管（装有两个铁质的弹性簧片电板，灌有金属铑惰性气体的封闭管）。 气缸活塞磁性开关 磁性开关 磁石磁控接近开关的应用磁控开关用于旋转气缸磁控开关用于直线气缸磁控接近开关的应用限流电阻保护二极管发光二极管限流电阻稳压二极管正极负极 电气接线与检查 串联电阻限制电流大小，保护接点不被烧毁 串联二极管保证在电源极性接反时保护内部电路磁控接近开关的安装与调试磁控接近开关的安装与调试 安装与调整 利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的检测元件。光电开关应用 在料仓底层和第四层分别装设两个光电开关，分别用于缺料和供

5、料不足检测。 用在环境比较好、无灰尘、无粉尘污染的场合接触式测量，对被测物体无任何影响程中得到广泛的应用。工作原理 光电开关是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。 光电开关是由发射器、接收器和检测电路三部分组成。 光电开关分类漫反射式光电开关 漫反射光电开关是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时，将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关

6、信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，漫反射式的光电开关是首选的检测模式。镜反射式光电开关 镜反射式光电开关亦是集发射器与接收器于一体，光电开关发射器发出的光线经过反射镜，反射回接收器，当被检测物体经过且完全阻断光线时，光电开关就产生了检测开关信号。光电开关分类对射式光电开关 对射式光电开关包含在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器，发射器发出的光线直接进入接收器。当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电开关就产生了开关信号。当检测物体是不透明时，对射式光电开关是最可靠的检测模式。槽式光电开关槽式光电开关通常是标准的U字型结构，其发射器和接收器分别位于U型槽 的两边

7、，并形成一光轴，当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时，光电开关就产生了检测到的开关量信号。槽式光电开关比较安全可靠的适合检测高速变化，分辨透明与半透明物体。 槽式光电开关用于测速光电开关的安装与调试光电开关具有自我诊断功能，当对设置后环境变化的余度满足要求，稳定显示灯显示。当接收光的光敏元件接收到有效光信号，控制输出三极管导通，同时动作显示灯显示。光电开关的安装与调试料仓中光电开关分拣装置中的光电开关光纤式光电接近开关简介 光纤式光电开关由光纤检测头、光纤放大器两部分组成，光纤检测头尾端分成两条光纤，使用时分别插入放大器的两个光纤孔。光纤式光电开关的输出连接至PLC。光纤传感器分为传感型与传光型

8、两大类。传感型是以光纤本身作为敏感元件，使光纤兼有感受和传递被测信息的作用。传光型是把由被测对象所调制的光信号传入光纤，通过输出端进行光信号处理而进行测量的，原理与光电传感器类似。在分拣单元中采用的就是传光型的光纤式光电开关，光纤仅作为被调制光的传播线路使用。光纤式光电接近开关简介光纤式光电接近开关特点 光纤传感器传感部分没有电路连接，不产生热量，只利用较少的光能，使用于易燃易爆等危险环境； 光纤头体积小，对于测试点的位置安装条件要求低； 采用光纤传递，传输距离远；光纤式光电接近开关的应用 电气与机械安装在分拣单元的传送带上方分别装有两个光纤式光电开关，开关的放大器的灵敏度可以调节，当光纤传感

9、器灵敏度调的比较小时，对于反射性较差的黑色物体，光纤放大器无法接收到反射信号；对于反射性较好的白色物体，光纤放大器光电探测器就可以接收到反射信号。从而可以通过调节光纤光电开关的灵敏度来判别黑白两种颜色的物体。光纤式光电接近开关的应用 具有开关量输出的位置传感器，其测量头通常是构成电容器的一个极板，另一个极板是物体的本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的极距或者介电常数发生变化，引起静电容量发生变化，使得电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断。其他接近开关及应用电容式接近开关 利用电涡流效应制成的位置传感器，由LC高频振荡器和放大处理电路组成。金属物体在接近可产生电磁场的振荡

10、感应头时，物体内部产生电涡流，并反作用于接近开关，接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。其他接近开关及应用电涡流接近开关接近开关的安装光电编码器的定义 光电编码器是利用光电效应原理，将角度、位置、转速等物理量转化为电信号并加以输出的一种传感器。 按编码方式分类：绝对式编码器增量式编码器混合式编码器注混合式绝对编码器，输出两组信息：一组信息用于带有绝对信息功能；另一组则完全同增量式编码器的输出信息。光电编码器的应用 光电编码器在工业控制和自动化领域应用广泛，适用于测量的物理量有：速度、长度、角度、位置。 测速度： 通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数（或数据变化速度）反映当前电动机的转速； 测位移 如果能够确定每转一圈代表的位移量，就能通过测量脉冲的个数来计算位移 光电编码器在自动线上用于机械手或工作台的直线位移测量，与伺服电动机连接在一起。增量式编码器 组成：码盘、检测光栅、光电转换电路（光源、光敏器件、信号转换电路）机械部件等组成增量式编码器增量式编码器用光信号扫描码盘（码盘与转动轴相联），通过检测、统计信号的通断数量来计算旋转角度。 光学编码器由一个中心有周的光电码盘，其上下由环形通、暗的刻线，当圆盘选装一个节距时，在发光元件的照射下