我们说的接近传感器是指一系列用于检测物体的距离的传感器，以及它们的共同的一点是，在检测过程中，他们将不会接触的对象。

　　有许多类型的接近传感器。常用的接近传感器具有相同的原理。它们传输电磁场或光束并分析反射的变化以确定物体是接近还是出现、离开还是消失。

　　最远的可检测距离称为“额定范围”。一些传感器可以调整额定范围以适应不同的目的。如果在很短的距离内调整额定范围，接近传感器通常用作触摸开关。接近传感器通常具有高可靠性和长使用寿命的特点。这是因为传感器和被感应物体之间没有物理接触，机械部件的损坏接近于零。

　　不同类型的接近传感器包括电感式接近传感器、电容式接近传感器、超声波接近传感器、光电传感器和霍尔效应传感器。不同的接近传感器适用于检测不同类型的物体。例如，电容式传感器适用于检测塑料物体，而电感式接近传感器适用于金属目标。

　　接近传感器的工作原理

　　接近传感器发射电磁场或静电场或电磁辐射束(如红外线)并等待返回信号或场的变化。被感应的物体称为接近传感器的目标。

　　1 电感式接近传感器

　　它们有一个振荡器作为输入，并通过接近导电介质来改变损耗电阻。这些传感器是首选的金属目标。

　　2 电容式接近传感器

　　它们转换检测电极和接地电极两侧的静电电容变化。这是通过接近附近具有振荡频率变化的物体而发生的。为了检测附近的目标，将振荡频率转换为直流电压并与预定阈值进行比较。这些传感器是塑料目标的首选。

　　接近传感器的种类：

　　以下是各种常见的接近传感器：

　　1 电感式接近传感器

　　非接触式电感式接近传感器仅用于检测金属物体。它根据感应原理工作，振荡器驱动线圈，直到金属物体进入线圈。

　　近年来，电感式传感器越来越受欢迎，尽管它们基于旧设计。与此列表中的其他技术不同，电感式传感器仅适用于金属材料。电感式传感器会产生磁场，然后在金属物体通过时检测磁场的变化，类似于在线圈中旋转的磁铁产生电力的方式。任何金属探测器都以此开始。

　　它们的检测范围可能会因设置而受到极大限制，特别是在通过检测齿轮齿是否靠近传感器来计算齿轮旋转的应用中。电感式传感器可以安装在道路上以检测在它们上面行驶的车辆，或者经过优化以检测更远距离的空间等离子体。

　　然而，电感式传感器在作为电子接近传感器工作时，往往在毫米到米的范围内工作。它们对铁和钢等黑色金属材料表现最佳，由于其工作原理，对非磁性金属材料的检测范围较小。它们具有极快的刷新率，因为它们依赖于电磁场的变化。

　　2 电容式接近传感器

　　非接触式电容式接近传感器可检测金属和非金属物质，例如液体、粉末和颗粒。它通过检测电容转换来工作。

　　它有一个振荡器、施密特杠杆和输出开关电路，很像电感式传感器。唯一的区别是它有两个用于电容的充电板(1 个内部，1 个外部)：

　　· 振荡器连接到内部板上。

　　· 传感表面是一个外部板(传感器电极)。

　　当被感应物体接近传感器时，物体会改变电容传感器中的介电常数，传感器通过测量这个介电常数就可以知道物体的距离。

　　但是电容式传感器的响应速度一般比较慢，更新频率只有10~50Hz。但是，由于电容式传感器不会受到灰尘或不透明容器的影响，因此通常用于禁止光学传感器。典型电容式传感器的大致额定范围为 10 毫米，可以检测 0.01 毫米以内的厚度变化。

　　3 超声波接近传感器

　　超声波接近传感器检测物体的存在，或者通过额外的处理，使用超声波脉冲来检测到物体的距离。它们通过使用发射器和接收器以及回声定位原理来工作。

　　超声波传感器可以通过发出啁啾并测量啁啾从表面反弹并返回所需的时间来确定与物体的距离。虽然发送器和接收器通常在配置中尽可能彼此相似，但当它们被隔离时，这些概念仍然适用。还提供将发射和接收功能组合到一个单元中的超声波收发器。

　　超声波检测非常精确，刷新率高，每秒可以发出数十或数百个脉冲或啁啾声。物体的颜色和透明度对读数几乎没有影响，因为它们是基于声音而不是电磁波。

　　这种相同的特性意味着它们不需要或不发光，这使它们非常适合本来就暗或必须是暗的条件。声波会随着时间的推移而扩散，扩大检测区域 - 根据应用的不同，这可能是有益的，也可能是不利的。由于其简单的性质，这些也非常低成本、灵活且安全。

　　另一方面，超声波传感器有其自身的一系列缺点。传感器由发射器和接收器两部分组成，可以组合使用，也可以单独购买。由于声速随空气温度变化，任何显着的温度变化都会影响精度。然而，这可以通过使用温度测量来更新计算来缓解。

　　由于声波在吸收表面上的反射效果不佳，软材料可能会影响准确性。尽管超声波传感器本质上类似于声纳，但它们并非设计用于水下。最后，由于在真空中没有声音传播的媒介，它们对声音的依赖使它们变得毫无用处。

　　4 红外接近传感器

　　IR是红外线的缩写，发射一束红外光来检测物体的存在。它的工作方式与超声波传感器相同，但它不使用声波，而是发出红外信号。

　　红外接近传感器包括一个发射光的 IR LED 和一个检测反射光的光检测器。它有一个内置的信号处理电路，可以在 PSD 上指定一个光点。

　　红外接近传感器如何工作?首先，红外光从红外 LED 发射器发出。然后，光束击中物体并以一定角度反射回来。反射光将到达光检测器。最后，光检测器中的传感器确定反射物体的位置/距离。

　　5 光电接近传感器

　　光电接近传感器由光束发生器、专用光束探测器、放大器和微处理器组成。当发出的光束被物体反射时，光电探测器会感应到它，传感器通过这种方法检测物体。

　　发射的光束将被调制到特定的频率，并且检测器还有一个频率敏感的放大器，它只会响应以相应频率调制的光。这可以防止由灯光或阳光引起的错误检测。当光电接近传感器感应到黑色物体时，物体的非反射特性会阻碍传感器正常工作，遇到透明或折射物体时也是如此。

　　尽管光电接近传感器适用于许多工业应用，但它们也广泛用于住宅和商业环境中的应用，例如车库门传感器和商店中的人员计数。光电传感器在实施方面可以有多种设置方式。对射式在一侧使用发射器，在另一侧使用检测器，当光束断裂时进行检测。

　　发射器和检测器位于一个回射系统中，另一侧的反射器将信号从发射器反射回检测器。最后，漫射将发射器和检测器靠近在一起，但发射的光会从任何周围表面反射，很像超声波传感器，但不能测量距离。

　　由于缺少活动部件，光电传感器寿命长，可以检测范围广泛的材料，而透明材料和水可能会带来问题。对射式和回射式设置提供了长感应范围和快速响应时间。小物体可以通过漫反射式设置检测，也可以是移动检测器。

　　只要镜头不被污染，这些都可以承受工业应用中的脏污条件。然而，它们测量与物体距离的能力受到严重限制，物体颜色和反射率可能会导致问题。在繁忙的环境中，设备安装可能会很复杂，因为必须安装和对齐对射式和回射式。

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