自动生产线安装与调试（第2版） 课件 单元2 传感器技术在自动生产线中的应用

自动生产线与调试单元二

传感器技术在自动生产线中的应用自动生产线安装与调试教材配套课件全国高职高专院校规划教材·精品与示范系列2.1接近开关2.1.1磁性开关带磁性开关气缸的工作原理图当气缸中随活塞移动的磁环靠近开关时，舌簧开关的两根簧片被磁化而相互吸引，触点闭合；当磁环移开开关后，簧片失磁，触点断开。原理：磁性开关的电路图2.1.2光电式接近开关

光电式传感器也称“光电开关”，是利用光的各种性质，检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器。其中输出形式为开关量的传感器所以也称为光电式接近开关。按照接收器接收光的方式的不同，光电式接近开关可分为对射式、反射式和漫射式3种。光电式接近开关CX-441（E3Z-L61）光电开关的外形和调节旋钮、显示灯CX-441（E3Z-L61）光电开关电路原理图2.1.3电感式接近开关电感式接近开关是利用电涡流效应制造的传感器。电感式接近传感器工作原理图2.1.4光纤式接近开关光纤式接近开关也称光纤传感器也是光电传感器的一种。光纤传感器具有下述优点：抗电磁干扰、可工作于恶劣环境，传输距离远，使用寿命长，此外，由于光纤头具有较小的体积，所以可以安装在很小空间的地方。光纤传感器组件光纤传感器放大器单元的俯视图注意：接线时请注意根据导线颜色判断电源极性和信号输出线，切勿把信号输出线直接连接到电源+24V端。E3X-NA11型光纤传感器电路框图五、接近开关的图形符号和安装1．接近开关的图形符号2．接近开关的安装在接近开关的选用和安装中，必须认真考虑检测距离、设定距离，保证生产线上的传感器可靠动作。2.2数字式位置传感器2.2.1数字式位置传感器的分类一、按位置传感器所测量的对象是否是要求测量量本身可分为直接测量和间接测量位置传感器。二、按测量的基准分增量式和绝对式测量直接测量和间接测量示意图a）直接测量b）间接测量1-导轨2-运动部件3-直线式位移传感器4-旋转式位置传感器5-丝杠螺母副2.2.2光电编码器

一、光电编码器原理及结构角位移光电编码器又称角编码器、码盘或旋转编码器。光电编码器通过光电转换，将输出至轴上的机械、几何位移量转换成脉冲或数字信号的传感器，主要用于速度或位置（角度）的检测。旋转编码器原理示意图

增量式光电编码盘结构示意图1-转轴2-LED3-光栏板4-零标志位光槽5-光敏元件6-码盘7-电源及信号连接座增量式编码器输出的三组方波脉冲二、光电编码器应用1．数字测速利用光电编码器输出的信号是脉冲信号的形式，可以通过测量脉冲频率方法来测量转速。2．在交流伺服电动机的应用交流伺服电动机运行需要角度位置传感器以确定各个时刻转子相对于定子绕组转过的角度，从而控制电动机的运行。交流伺服电动机及控制系统a）外形b）控制系统框图1-电动机本体2-三相电源（U、V、W）连接座3-光电编码器信号输出及电源连接座4-光电编码器2.3模拟量传感器U-GAGE(R)超声波传感器为例介绍模拟量传感器的检测原理。超声波传感器发射超声波的脉冲，该脉冲以一定的速度在空气中传播。一部分能量被目标物反射回传感器。传感器测量出超声波到达目标物并且返回传感器所需要的总时间。推算出传感器到目标物的距离。超声波传感器超声波传感器工作原理图可分为四个区域，最小和最大工作范围，近限和远限设定点。（1）检测物体在最小和最大工作范围内，电源指示灯变为绿色，代表物体在可工作区域内；（2）检测物体在近限和远限设定点内，信号指示灯变为黄色，代表物体在设定点范围内，有信号输出；（3）检测物体在最小和最大工作范围外，电源指示灯变为红色，信号指示灯变为白色，代表物体在工作范围外，无信号输出。棕色（bn）：+24v；蓝色(bu)：0V（模拟量输出公共端）；白色(wh):模拟量输出端；黑色(bk)：开关量信号端；灰色(gy):远程终端；屏蔽线(shiled)：接地端超声波传感器接线说明参数设置近限和远限手动设置进入编程模式：长按TEACHPushButton直到OUT灯变红；设置低限：短按TEACHPushButton，设置完成OUT灯闪烁；设置高限：短按TEACHPushButton，设置完成退出编程