工業自動化領域“電五官”與工業傳感器

傳感器在現代工業生產中幾乎是必不可少的，尤其是在自動化生產過程中。它是機械系統和設備控制系統之間的紐帶。機械系統通過傳感器將運動參數和運行狀態反饋給控制系統，控制系統通過傳感器反饋的信號和數據發出指令驅動機械系統。它的重要性不言而喻。

傳感器是人類五官的延伸，又稱之為--電五官。設備控制系統需要它來確定機構的位置、產品的有無、產品的精度等重要參數，以監控設備的使用狀態和產品的生產過程。具體來說，工業生產者需要使用各種傳感器來監控生產過程中的各種參數，使設備處于正常狀態，如果出現問題，可以及時發現。本文主要梳理了工業自動化領域常見的五種工業傳感器。

第一，光電傳感器

光電傳感器是一種將光信號轉換成電信號的裝置。其工作原理是基于光電效應。光電效應是指當光照射在某些物質上時，物質的電子吸收光子的能量而發生相應的電效應的現象。根據光電效應的不同現象，光電效應可以分為三類：外光電效應、內光電效應和光伏效應。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、響應時間短、探測距離長、對被測物體限制少等特點。特別是可以實現辨色。由被檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據投射光的波長和被檢測物體的顏色的組合而不同。使用該屬性，可以檢測被檢測對象的顏色。目前油液傳感器部分功能也是使用光電原理來監測各種油液，廣泛運用于風電、煤礦、鋼鐵、船舶等等大型設備上在線監測系統使用。

第二，接近傳感器

接近傳感器可用于非接觸傳感和檢測，因此不會磨損或傷害被檢測物體，也不會有火花或噪音。因為是無接觸輸出方式，所以使用壽命長，對觸點壽命幾乎沒有影響。接近傳感器與其他檢測方法的不同之處在于，它適用于水-油環境，并且在檢測過程中幾乎不受被檢測對象的污漬和水油的影響。

其中，接近傳感器本身只能近距離、無接觸地探測金屬物體。測距彈桿裝置最大的特點是可以過載觸點的感應范圍。彈簧加載的活塞、探針和按鈕一般用于接觸產品，然后檢查產品是否到位，定位是否準確，并驗證被測產品。

第三，光纖傳感器

光纖傳感器的發展始于1977年。這項技術一問世，就引起了極大的興趣。目前，光纖傳感器發展迅速。由于光纖本身是電介質，敏感元件也可以由電介質材料制成，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，特別適用于測試高壓供電系統和大容量電機，可用于高壓、電噪聲、高溫、腐蝕或其他惡劣環境，與光纖遙測技術具有內在的兼容性。

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。它可以測量許多物理量，可用于軍事、商業、民用、醫療、工業控制等領域。需要明確的是，傳統傳感器是基于機電測量，而光纖傳感器是基于光學測量。

四.位移傳感器

位移傳感器是將物體的運動位移轉化為可測量的電量的裝置。通常用于轉換變形、振動、位移、位置、大小等物理量。不便于定量檢測和處理的電量轉換成易于定量檢測和便于信息傳輸和處理的電量

旋轉霍爾效應傳感器一般不使用任何運動部件。這種基于半導體的傳感器將霍爾效應傳感器元件與電路相結合，提供對應旋轉磁場變化的模擬輸出信號。有兩種輸出選項可供選擇，即模擬或脈寬調制(PWM)。

其中，線性霍爾效應傳感器測量磁場的線性運動而不是旋轉。據報道，傳感器可以被編程為設定的輸出電壓，該電壓與給定的行駛距離成比例。截至目前，霍爾傳感器的相關技術仍在不斷完善的過程中，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前景。

總結：

隨著新技術革命的到來，世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中，首先要解決的是獲取準確可靠的信息，而傳感器是自然界和生產領域獲取信息的主要途徑和手段。

在現代工業生產中，特別是在自動化生產過程中，要用各種傳感器對生產過程中的各種參數進行監測和控制，使設備能在正常狀態或最佳狀態下工作，產品能達到最佳質量。因此，可以說，沒有無數優秀的傳感器，現代生產就會失去基礎。

傳感器的特點是小型化、數字化、智能化、多功能化、系統化和網絡化。它們不僅促進了傳統產業的轉型升級，還可能建立新的產業，從而成為21世紀新的經濟增長點。

未來幾年，隨著智能制造的加速，智能傳感、監控、生產、監控系統、技術和設備的市場需求有望進一步上升。其中，不同類型的傳感器將安裝在常見的汽車電子、通信電子、消費電子和專用電子設備中。

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