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某些傳感器可以僅由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成,而某些傳感器的敏感元件和轉(zhuǎn)換元件可合二為一,簡單的傳感器是由一個敏感元件(兼轉(zhuǎn)換元件)組成,它在感受被測量時可以直接輸出電量,如熱電偶、壓電晶體、光電池等。
2. 傳感器的分類
傳感器的種類繁多,其分類方法也有多種,這里僅介紹兩種為常用的分類方法。
(1)按被測物理量分類。傳感器有位移傳感器、接近傳感器、速度傳感器、溫度傳感器、力傳感器、力矩傳感器、壓力傳感器及加速度傳感器等。這種分類方法直接表明了傳感器的用途,與用戶和傳感器生產(chǎn)廠家所關(guān)心的各種待測息的種類相對應(yīng),便于用戶了解和選用傳感器。
(2)按工作原理分類。傳感器有電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、壓電式傳感器、霍爾傳感器、光電式傳感器等。這種分類方法以傳感器的工作原理為依據(jù),有利于人們對各種傳感器及其檢測原理的理解和研究。
電感式接近開關(guān)所檢測的物體必須是金屬導(dǎo)體。與普通機電式行程開關(guān)相比,電感式接近開關(guān)具有重復(fù)定位精度高、動作頻率高、使用壽命長、安裝調(diào)整方便和對惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力強等顯著優(yōu)勢,因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、科研等諸多領(lǐng)域。電感式接近開關(guān)外形如圖3所示。
(2)電容式接近傳感器。電容式接近傳感器也稱為電容式接近開關(guān)
電容式接近開關(guān)是以電容器的極板作為其檢測面,而檢測面外部所面對的物質(zhì),則是電容器兩個極板之間的絕緣介質(zhì),若該絕緣介質(zhì)發(fā)生變化,則電容器的電容量也將隨之變化。
無論金屬或非金屬的被測物體,在接近或離開電容式接近開關(guān)時,都會引起接近開關(guān)電容器的介電常數(shù)發(fā)生變化,從而使得電容式接近開關(guān)能夠輸出相應(yīng)的開關(guān)號。因此,電容式接近開關(guān)所檢測的物體,并不限于金屬導(dǎo)體,也可以是絕緣的液體或粉狀物體。使用的電容式接近開關(guān)如圖5所示。
行程開關(guān)主要用于檢測活動部件如門等的當(dāng)前狀態(tài),它將限位號傳送給控制器,以保護(hù)機械設(shè)備。行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)形式種類眾多,常用的有按鈕式,單輪旋轉(zhuǎn)式,雙輪旋轉(zhuǎn)式等。各式行程開關(guān)的工作原理相同,只是通過裝置不同的操作頭來構(gòu)成不同的產(chǎn)品形式。
行程開關(guān)內(nèi)部一般有常閉和常開兩組觸頭。
接近開關(guān)是一種無需與運動部件進(jìn)行機械直接接觸而可以操作的位置感應(yīng)開關(guān),又稱無觸點接近開關(guān),當(dāng)金屬檢測體接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域,開關(guān)就能無接觸,無壓力,無火花,迅速發(fā)出電號指令,準(zhǔn)確反應(yīng)出運動機構(gòu)的位置和行程。在注塑機中常見高頻振蕩型接近開關(guān),它的電路由振蕩器,晶體管放大器和輸出器三部分組成。其基本工作原理是:當(dāng)有金屬物進(jìn)入高頻振蕩器的線圈磁場時,該物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流損耗,使振蕩回路電阻增大,能耗增大,振蕩衰減至停止,開關(guān)輸出控制號。有NPN型和PNP型。在注塑機中它作為調(diào)模限位,螺桿轉(zhuǎn)速計數(shù),射臺定位控制。
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