非接触式传感器在离散制造业的应用

2011-03-30 16:40:19来源: 互联网
接近和光电传感产品和技术的智能程度不断提高,尺寸越来越小,成本越低,应用范围越来越广。

关于离散
传感器的话题层出不穷。一些人有疑问,接近或光电开关能做什么?虽然,目前限位开关没有化时代的进步。但这样的怀疑态度是完全错误的。微控制器电路现在非常微小,足以适应圆柱形的接近传感器。再加上网络连接技术,为其增加了更多的功能和适应性的潜力。

最初,限位开关(有时,开关和传感器能相互使用)的特性是离散的,信号的接通或关闭,或是在半导体中改变状态。接近和光电传感器是非接触式的,也就是说,他们能在标定的范围内检测到物体,而不需要与物体相接触。而限位开关,必须与被检测的物体接触。这一般用于各种杠杆臂或柱塞(roller plunger)。

接近开关有三种基本类型:感应式、电容式和超声波式。感应式传感器在制造业中使用最为普遍,能感知金属物体。电容式和超声波传感器能感知金属和非金属的物质。

一个感应式传感器的直径远大于开关,它通过产生电磁场,电磁场随着距离增加而减弱。这样,随着目标的越接近,传感器能检测涡电流的减少。当金属物质进入这个电磁场中,涡电流产生变化。

当安装在金属盘上,如金属模上时,感应磁场的直径的范围内就存在不少问题。"屏蔽"传感器解决了这个问题。屏蔽主要直接针对磁场,这样周围的金属就不被感应到。但是屏蔽的代价是缩短了感应的距离。

光电传感器有三种基本形式。传送式或透射式光电传感器需要一个发射器和一个接受器。反射感知从反射物体来的光。这两种传感器在光束中断的时候,产生输出。漫反射传感器感知物体漫反射回的光线,当接收到光线时,产生输出。

大多数产品的传感范围都是有特定的条件的,一般是1 mm厚的方形低碳钢。如果物体是不含铁性物质的,如黄铜或铝,那么额定的传感距离就要缩小。

接近智能传感器

现在的状况是,要么磁场存在,要么就彻底不行(当金属物体进入时)。随着在开关电路中增加的智能功能,磁场的不同能量能被感知和计算。另外一种用途是让传感器感知,在某个特定的点上,即在"死区"编程的能力。Cutler-Hammer开关以及Rockwell 的DeviceNet传感器就有这种功能,此外Schneider有全系列的"可编程"接近传感器,相比传统的输入设备的确有其先进之处。

Cutler-Hammer的接近传感器甚至能在笔记本电脑中进行编程。期待在不久的未来PDA与传感器也能顺利地连接。

一个感应式接近传感器含有一个线圈,用以产生电磁场;一个振荡器电路,用以激励线圈;一个触发电路和一个输出电路。最新型的传感器能进行编程,在额定的空间内感知物体,当然不是任何地方都可以正常使用。

也许接近开关最大的价值在于能经受恶劣的环境。大部分能应用于切割区,液体冲洗,或其他剧烈的环境中。特别的模型具有特富龙(Teflon)涂层,外部物质如焊渣等就不会黏附在表面。有些可用于焊接环境,具有坚固的内部电子器件,使失真最小化,不受焊弧产生的高的电磁场 (emf)的干扰。

在电工安装这些设备时,最重要的建议是什么呢?答案是,提醒安装电工,这些是非接触式的设备。虽然它们的传感距离比较小,有时仅仅为8mm(大约是0.3英寸),接近传感器并不需要吸收货盘停止时的力。使用一个圆柱形接近传感器作为软梯也会用到,所以要注意放置的位置。

电容接近传感器优点包括,传感距离更远,以及能感知非金属物质。开关中的电路检测一个电容性磁场,这是由传感头和感知的物体内的极板形成。这些特性再加上一个模拟输出,使得电容接近传感器成为液体液位应用的理想产品。超声波接近传感器一般来说,其感知距离是最大的,它通过发送和接受一个超声波来感知物体的。

红光感应

光电传感器发出一个光束,并检测光束返回与否。大多数是常用的可视红光和红外线。可视红光在设备中十分有效,但现在大多数传感器都具有一个信号LED以增强信号。

光电传感器有三种基本形式,透射、反射和散射,基于这几种方式,他们发出并接受光。

可靠性最高的是透射型光电传感器,它使用独立的发送和接受器。这种方法对于接受器来说产生出最大的接受能量,产生最强的和最稳定的信号。常用的透射型光电传感器如现代
自动化大门开启装置。装置被放置在大约门上6英寸,以确保没有遮挡,比如小孩等。在制造业中,这种类型最适合探测物体的通过,如通道或大门。

透射型光电传感器的缺点是成本问题,有两个元件,相对于其他的传感器,安装比较困难。接收器可放置在变送器的位置上,独立的设备可由反射体替代。光线从传感器发射出来,反射体将光线反射,然后再由传感器中不同物镜和线路接收。这种类型被称为:逆反射。它降低成本,因为只有一个元件,而且安装更为方便,因为只有一个设备需要调整。

散射光电传感器与接近传感器的运行方式相仿。例如,传感器以物体为反射物。这有利于近距离测量,或可应用于难以放置反射物的场合。一个散射传感器安装在滚动传送装置下,能检测包装,当包装传送路径错误时,产生输出。

关键字:接触  应用

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/MEMS/2011/0330/article_1033.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
接触
应用

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved