傳感器在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中幾乎是必不可少的，尤其是在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中。它是機(jī)械系統(tǒng)和設(shè)備控制系統(tǒng)之間的紐帶。機(jī)械系統(tǒng)通過(guò)傳感器將運(yùn)動(dòng)參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過(guò)傳感器反饋的信號(hào)和數(shù)據(jù)發(fā)出指令驅(qū)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)。它的重要性不言而喻。傳感器是人體五官的延伸，也稱電五官。設(shè)備控制系統(tǒng)需要它來(lái)確定機(jī)構(gòu)的位置、產(chǎn)品的有無(wú)、產(chǎn)品的精度等重要參數(shù)，以監(jiān)控設(shè)備的使用狀態(tài)和產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程。具體來(lái)說(shuō)，工業(yè)生產(chǎn)者需要使用各種傳感器來(lái)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程中的各種參數(shù)，使設(shè)備處于正常狀態(tài)，如果出現(xiàn)問(wèn)題，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
本文主要梳理了工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域常見(jiàn)的五種工業(yè)傳感器。
一，光電傳感器
光電傳感器是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。其工作原理是基于光電效應(yīng)。光電效應(yīng)是指當(dāng)光照射在某些物質(zhì)上時(shí)，物質(zhì)的電子吸收光子的能量而發(fā)生相應(yīng)的電效應(yīng)的現(xiàn)象。根據(jù)光電效應(yīng)的不同現(xiàn)象，光電效應(yīng)可以分為三類:外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)和光伏效應(yīng)。器件包括光電池、光電倍增管、光敏電阻、光電二極管、光電晶體管、光電池等。
光電傳感器具有分辨率高、響應(yīng)時(shí)間短、探測(cè)距離長(zhǎng)、對(duì)被測(cè)物體限制少等特點(diǎn)。特別是可以實(shí)現(xiàn)辨色。由被檢測(cè)物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)投射光的波長(zhǎng)和被檢測(cè)物體的顏色的組合而不同。使用該屬性，可以檢測(cè)被檢測(cè)對(duì)象的顏色。
二，接近傳感器
接近傳感器可用于非接觸傳感和檢測(cè)，因此不會(huì)磨損或傷害被檢測(cè)物體，也不會(huì)有火花或噪音。因?yàn)槭菬o(wú)接觸輸出方式，所以使用壽命長(zhǎng)，對(duì)觸點(diǎn)壽命幾乎沒(méi)有影響。接近傳感器與其他檢測(cè)方法的不同之處在于，它適用于水-油環(huán)境，并且在檢測(cè)過(guò)程中幾乎不受被檢測(cè)對(duì)象的污漬和水油的影響。
其中，接近傳感器本身只能近距離、無(wú)接觸地探測(cè)金屬物體。測(cè)距彈桿裝置最大的特點(diǎn)是可以過(guò)載觸點(diǎn)的感應(yīng)范圍。彈簧加載的活塞、探針和按鈕一般用于接觸產(chǎn)品，然后檢查產(chǎn)品是否到位，定位是否準(zhǔn)確，并驗(yàn)證被測(cè)產(chǎn)品。
三，光纖傳感器
光纖傳感器的發(fā)展始于1977年。這項(xiàng)技術(shù)一問(wèn)世，就引起了極大的興趣。目前，光纖傳感器發(fā)展迅速。由于光纖本身是電介質(zhì)，敏感元件也可以由電介質(zhì)材料制成，因此光纖傳感器具有良好的電絕緣性，光纖的表面能承受80 kV/20 cm的電壓，特別適用于測(cè)試高壓供電系統(tǒng)和大容量電機(jī)，可用于高壓、電噪聲、高溫、腐蝕或其他惡劣環(huán)境，與光纖遙測(cè)技術(shù)具有內(nèi)在的兼容性。
利用光纖可以形成多種傳感器，因此有人稱光纖傳感器為通用傳感器。它可以測(cè)量許多物理量，可用于軍事、商業(yè)、民用、醫(yī)療、工業(yè)控制等領(lǐng)域。需要明確的是，傳統(tǒng)傳感器是基于機(jī)電測(cè)量，而光纖傳感器是基于光學(xué)測(cè)量。
四.位移傳感器
位移傳感器是將物體的運(yùn)動(dòng)位移轉(zhuǎn)化為可測(cè)量的電量的裝置。通常用于轉(zhuǎn)換變形、振動(dòng)、位移、位置、大小等物理量。不便于定量檢測(cè)和處理的電參量轉(zhuǎn)換成易于定量檢測(cè)和便于信息傳輸和處理的電參量。
位移傳感器有很多種。近年來(lái)，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，越來(lái)越多的創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用于傳感器。例如，基于光纖技術(shù)、時(shí)柵技術(shù)、OEM LVDT技術(shù)、超聲波技術(shù)、磁致伸縮技術(shù)等。，由于技術(shù)進(jìn)步，各種傳感器的性能大大提高，成本也顯著降低。
5.霍爾效應(yīng)傳感器
旋轉(zhuǎn)霍爾效應(yīng)傳感器一般不使用任何運(yùn)動(dòng)部件。這種基于半導(dǎo)體的傳感器將霍爾效應(yīng)傳感器元件與電路相結(jié)合，提供對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)變化的模擬輸出信號(hào)。有兩種輸出選項(xiàng)可供選擇，即模擬或脈寬調(diào)制(PWM)。
其中，線性霍爾效應(yīng)傳感器測(cè)量磁場(chǎng)的線性運(yùn)動(dòng)而不是旋轉(zhuǎn)。據(jù)報(bào)道，傳感器可以被編程為設(shè)定的輸出電壓，該電壓與給定的行駛距離成比例。截至目前，霍爾傳感器的相關(guān)技術(shù)仍在不斷完善的過(guò)程中，可編程霍爾傳感器、智能霍爾元件和微型霍爾傳感器將具有良好的市場(chǎng)前景。
總結(jié):
隨著新技術(shù)革命的到來(lái)，世界開(kāi)始進(jìn)入信息時(shí)代。在利用信息的過(guò)程中，首先要解決的是獲取準(zhǔn)確可靠的信息，而傳感器是自然界和生產(chǎn)領(lǐng)域獲取信息的主要途徑和手段。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，特別是在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，要用各種傳感器對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的各種參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，使設(shè)備能在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)下工作，產(chǎn)品能達(dá)到最佳質(zhì)量。因此，可以說(shuō)，沒(méi)有無(wú)數(shù)優(yōu)秀的傳感器，現(xiàn)代生產(chǎn)就會(huì)失去基礎(chǔ)。
傳感器的特點(diǎn)包括小型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化等。它不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，還可能建立新的產(chǎn)業(yè)，從而成為21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
未來(lái)幾年，隨著智能制造的加速，智能傳感、監(jiān)控、生產(chǎn)、監(jiān)控系統(tǒng)、技術(shù)和設(shè)備的市場(chǎng)需求有望進(jìn)一步上升。其中，不同類型的傳感器將安裝在常見(jiàn)的汽車電子、通信電子、消費(fèi)電子和專用電子設(shè)備中。為了更好地滿足客戶的需求，企業(yè)也將致力于開(kāi)發(fā)更多新的高質(zhì)量傳感器。
