我們說的接近傳感器是指一系列用于檢測物體的距離的傳感器，以及它們的共同的一點是，在檢測過程中，他們將不會接觸的對象。

　　有許多類型的接近傳感器。常用的接近傳感器具有相同的原理。它們傳輸電磁場或光束并分析反射的變化以確定物體是接近還是出現(xiàn)、離開還是消失。

　　最遠的可檢測距離稱為“額定范圍”。一些傳感器可以調(diào)整額定范圍以適應(yīng)不同的目的。如果在很短的距離內(nèi)調(diào)整額定范圍，接近傳感器通常用作觸摸開關(guān)。接近傳感器通常具有高可靠性和長使用壽命的特點。這是因為傳感器和被感應(yīng)物體之間沒有物理接觸，機械部件的損壞接近于零。

　　不同類型的接近傳感器包括電感式接近傳感器、電容式接近傳感器、超聲波接近傳感器、光電傳感器和霍爾效應(yīng)傳感器。不同的接近傳感器適用于檢測不同類型的物體。例如，電容式傳感器適用于檢測塑料物體，而電感式接近傳感器適用于金屬目標。

　　接近傳感器的工作原理

　　接近傳感器發(fā)射電磁場或靜電場或電磁輻射束(如紅外線)并等待返回信號或場的變化。被感應(yīng)的物體稱為接近傳感器的目標。

　　1 電感式接近傳感器

　　它們有一個振蕩器作為輸入，并通過接近導(dǎo)電介質(zhì)來改變損耗電阻。這些傳感器是首選的金屬目標。

　　2 電容式接近傳感器

　　它們轉(zhuǎn)換檢測電極和接地電極兩側(cè)的靜電電容變化。這是通過接近附近具有振蕩頻率變化的物體而發(fā)生的。為了檢測附近的目標，將振蕩頻率轉(zhuǎn)換為直流電壓并與預(yù)定閾值進行比較。這些傳感器是塑料目標的首選。

　　接近傳感器的種類：

　　以下是各種常見的接近傳感器：

　　1 電感式接近傳感器

　　非接觸式電感式接近傳感器僅用于檢測金屬物體。它根據(jù)感應(yīng)原理工作，振蕩器驅(qū)動線圈，直到金屬物體進入線圈。

　　近年來，電感式傳感器越來越受歡迎，盡管它們基于舊設(shè)計。與此列表中的其他技術(shù)不同，電感式傳感器僅適用于金屬材料。電感式傳感器會產(chǎn)生磁場，然后在金屬物體通過時檢測磁場的變化，類似于在線圈中旋轉(zhuǎn)的磁鐵產(chǎn)生電力的方式。任何金屬探測器都以此開始。

　　它們的檢測范圍可能會因設(shè)置而受到極大限制，特別是在通過檢測齒輪齒是否靠近傳感器來計算齒輪旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用中。電感式傳感器可以安裝在道路上以檢測在它們上面行駛的車輛，或者經(jīng)過優(yōu)化以檢測更遠距離的空間等離子體。

　　然而，電感式傳感器在作為電子接近傳感器工作時，往往在毫米到米的范圍內(nèi)工作。它們對鐵和鋼等黑色金屬材料表現(xiàn)最佳，由于其工作原理，對非磁性金屬材料的檢測范圍較小。它們具有極快的刷新率，因為它們依賴于電磁場的變化。

　　2 電容式接近傳感器

　　非接觸式電容式接近傳感器可檢測金屬和非金屬物質(zhì)，例如液體、粉末和顆粒。它通過檢測電容轉(zhuǎn)換來工作。

　　它有一個振蕩器、施密特杠桿和輸出開關(guān)電路，很像電感式傳感器。唯一的區(qū)別是它有兩個用于電容的充電板(1 個內(nèi)部，1 個外部)：

　　· 振蕩器連接到內(nèi)部板上。

　　· 傳感表面是一個外部板(傳感器電極)。

　　當被感應(yīng)物體接近傳感器時，物體會改變電容傳感器中的介電常數(shù)，傳感器通過測量這個介電常數(shù)就可以知道物體的距離。

　　但是電容式傳感器的響應(yīng)速度一般比較慢，更新頻率只有10~50Hz。但是，由于電容式傳感器不會受到灰塵或不透明容器的影響，因此通常用于禁止光學(xué)傳感器。典型電容式傳感器的大致額定范圍為 10 毫米，可以檢測 0.01 毫米以內(nèi)的厚度變化。

　　3 超聲波接近傳感器

　　超聲波接近傳感器檢測物體的存在，或者通過額外的處理，使用超聲波脈沖來檢測到物體的距離。它們通過使用發(fā)射器和接收器以及回聲定位原理來工作。

　　超聲波傳感器可以通過發(fā)出啁啾并測量啁啾從表面反彈并返回所需的時間來確定與物體的距離。雖然發(fā)送器和接收器通常在配置中盡可能彼此相似，但當它們被隔離時，這些概念仍然適用。還提供將發(fā)射和接收功能組合到一個單元中的超聲波收發(fā)器。

　　超聲波檢測非常精確，刷新率高，每秒可以發(fā)出數(shù)十或數(shù)百個脈沖或啁啾聲。物體的顏色和透明度對讀數(shù)幾乎沒有影響，因為它們是基于聲音而不是電磁波。

　　這種相同的特性意味著它們不需要或不發(fā)光，這使它們非常適合本來就暗或必須是暗的條件。聲波會隨著時間的推移而擴散，擴大檢測區(qū)域 - 根據(jù)應(yīng)用的不同，這可能是有益的，也可能是不利的。由于其簡單的性質(zhì)，這些也非常低成本、靈活且安全。

　　另一方面，超聲波傳感器有其自身的一系列缺點。傳感器由發(fā)射器和接收器兩部分組成，可以組合使用，也可以單獨購買。由于聲速隨空氣溫度變化，任何顯著的溫度變化都會影響精度。然而，這可以通過使用溫度測量來更新計算來緩解。

　　由于聲波在吸收表面上的反射效果不佳，軟材料可能會影響準確性。盡管超聲波傳感器本質(zhì)上類似于聲納，但它們并非設(shè)計用于水下。最后，由于在真空中沒有聲音傳播的媒介，它們對聲音的依賴使它們變得毫無用處。

　　4 紅外接近傳感器

　　IR是紅外線的縮寫，發(fā)射一束紅外光來檢測物體的存在。它的工作方式與超聲波傳感器相同，但它不使用聲波，而是發(fā)出紅外信號。

　　紅外接近傳感器包括一個發(fā)射光的 IR LED 和一個檢測反射光的光檢測器。它有一個內(nèi)置的信號處理電路，可以在 PSD 上指定一個光點。

　　紅外接近傳感器如何工作?首先，紅外光從紅外 LED 發(fā)射器發(fā)出。然后，光束擊中物體并以一定角度反射回來。反射光將到達光檢測器。最后，光檢測器中的傳感器確定反射物體的位置/距離。

　　5 光電接近傳感器

　　光電接近傳感器由光束發(fā)生器、專用光束探測器、放大器和微處理器組成。當發(fā)出的光束被物體反射時，光電探測器會感應(yīng)到它，傳感器通過這種方法檢測物體。

　　發(fā)射的光束將被調(diào)制到特定的頻率，并且檢測器還有一個頻率敏感的放大器，它只會響應(yīng)以相應(yīng)頻率調(diào)制的光。這可以防止由燈光或陽光引起的錯誤檢測。當光電接近傳感器感應(yīng)到黑色物體時，物體的非反射特性會阻礙傳感器正常工作，遇到透明或折射物體時也是如此。

　　盡管光電接近傳感器適用于許多工業(yè)應(yīng)用，但它們也廣泛用于住宅和商業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用，例如車庫門傳感器和商店中的人員計數(shù)。光電傳感器在實施方面可以有多種設(shè)置方式。對射式在一側(cè)使用發(fā)射器，在另一側(cè)使用檢測器，當光束斷裂時進行檢測。

　　發(fā)射器和檢測器位于一個回射系統(tǒng)中，另一側(cè)的反射器將信號從發(fā)射器反射回檢測器。最后，漫射將發(fā)射器和檢測器靠近在一起，但發(fā)射的光會從任何周圍表面反射，很像超聲波傳感器，但不能測量距離。

　　由于缺少活動部件，光電傳感器壽命長，可以檢測范圍廣泛的材料，而透明材料和水可能會帶來問題。對射式和回射式設(shè)置提供了長感應(yīng)范圍和快速響應(yīng)時間。小物體可以通過漫反射式設(shè)置檢測，也可以是移動檢測器。

　　只要鏡頭不被污染，這些都可以承受工業(yè)應(yīng)用中的臟污條件。然而，它們測量與物體距離的能力受到嚴重限制，物體顏色和反射率可能會導(dǎo)致問題。在繁忙的環(huán)境中，設(shè)備安裝可能會很復(fù)雜，因為必須安裝和對齊對射式和回射式。

　　深圳市神武傳感器有限公司成立于2013年,是一家的傳感器解決方案提供商與傳感器設(shè)計方案制造商，是國內(nèi)公認的過程和工業(yè)自動化領(lǐng)域的之一，深圳市高新技術(shù)企業(yè)，優(yōu)選品牌。

　　神武公司專注于光電與電感技術(shù)，依托多年的技術(shù)積累及研發(fā)制造優(yōu)勢，借鑒業(yè)內(nèi)經(jīng)驗，與國內(nèi)外多所高校實驗室建立共同技術(shù)研發(fā)合作，由從業(yè)超過20年的團隊通過的技術(shù)優(yōu)勢讓神武傳感器解決各種富于挑戰(zhàn)性的問題和實現(xiàn)自動化目標。