工业自动化中常见传感器类型及选型技巧.docx
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1、工业自动化中常见传感器类型及选型技巧工业自动化中常见传感器类型及选型技巧必优传感网、控制工程中文版导语:传感器是电子信息装备制造业中的根底类产品,是重点开展的新型电子元器件中的特种元器件。是电子信息装备制造业中的根底类产品,是重点开展的新型电子元器件中的特种元器件。传感器产业作为国内外公认的具有开展前途的高技术产业,以其技术含量高、经济效益好、浸透才能强、市场前景广等特点为世人瞩目。在蓬勃开展的电子信息产业市场的推动下,我国传感器已形成了一定的产业根底,并在技术创新、自主研发、成果转化和竞争才能等方面有长足进展,为促进国民经济开展作出了重要奉献。随着信息时代的到来,传感器成为人们获取自然和消费
2、领域中信息的主要途径与手段。在当代工业消费尤其是自动化消费经过中,要用各种传感器来监视和控制消费经过中的各个参数,使设备工作在正常状态或者最正确状态,并使产品到达最好的质量;在根底学科研究中,传感器更具有突出的地位。如今,传感器早已浸透到诸如工业消费、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等极其广泛的领域。可见,传感器技术在开展经济、推动社会进步方面的重要作用是特别明显的。统计数字显示,全球智能传感器市场的年营业收入会以每年10的速度递增。目前全球安装有处理器的传感器设备数目为6500万部,到2019年这一数字将到达2.8万亿部。传感器选型要点:传感器知识也是
3、一个比拟庞大的电气学科,需要丰富的经历才能纯熟的把握,以后我们还会讲解到,那么今天我们主要讲下选型。1、根据测量对象与输出条件确定类型要进展某个详细的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。由于,用流量计举例,有电磁流量计和涡街流量计还有超声波流量计,我们需要针对详细目的去选择流量计,除此之外,还需要参考需要使用哪种输出形式,比方讲2线制还是四线制电流信号,0-20ma,4-20ma,0-10v电压信号或是某种协议的通讯。2、根据灵敏度的选择通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。由于只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比拟大,
4、有利于信号处理。但要留意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也轻易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽量减少从外界引入的干扰信号。传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,那么应选择其它方向灵敏度小的传感器;假如被测量是多维向量,那么要求传感器的穿插灵敏度越小越好。3、判定频率响应特性传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真。实际上传感器的响应总有-定延迟,希望延迟时间越短越好。传感器的频率响应越高,可测的信号频率范围就越宽。在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)
5、响应特性,以免产生过大的误差。4、根据传感器的稳定性传感器使用一段时间后,其性能保持不变的才能称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身构造外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感用具有良好的稳定性,传感器必需要有较强的环境适应才能。在选择传感器之前,应对其使用环境进展调查,并根据详细的使用环境选择适宜的传感器,或者采取适当的措施,减小环境的影响。5、传感器的量程和精度是最难以协调的一对冤家。精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。然而传感器精度却受量程的制约,一般量程越大,精度越低,但高精度的传感器很有可能量程不够,因此也就导致了高精度大量程
6、的传感器非常昂贵。所以选择的时候需要适当调节它们的关系。在选择采样传感器时,需确保装置能知足应用的根本运营条件可参考基于制造商的数据手册。6个最重要的运行条件包括:1)温度范围;2)规格;3)保护等级;4)电压范围;5)离散或者模拟输出;6)参数变化,即“参数可更改是否有益?在考虑使用配置IO-Link链路的传感器时,还有其它6个需要留意的事项:1)响应速度;2)传感范围;3)重复精度;4)电气连接;5)安装类型;6)可视显示:应用是否需要在传感器上可视化显示?在当代工业消费尤其是自动化消费经过中,要用各种传感器来监视和控制消费经过中的各个参数,使设备工作在正常状态或者最正确状态,并使产品到达
7、最好的质量。因此可以讲,没有诸多的优良的传感器,当代化消费也就失去了根底。接下来,将具体介绍制造业中几种最常见的传感器类型,并提供一些应用技巧和见解。最常见的传感器类型接近式传感器接近式传感器可检测附近区域物体是否存在,并且无需物理接触。存在传感器,是离散输出设备。通常情况下,磁性趋近式传感器通过感应位于执行器中的磁体,来检测执行器是否到达特定位置。从一家公司购置执行器,而从另一家公司购置磁性趋近式传感器,通常来讲并不是一个好主意。固然传感器制造商可能会讲,传感器与X、Y和Z执行器兼容,但实际情况是磁铁和安装位置的变化,可能会导致传感问题。例如,当磁体未处于正确位置时,传感器可能会励磁,或根本
8、无法励磁。假如执行器制造商提供与执行器匹配的趋近式传感器,那它应该是首选的传感器。基于晶体管的趋近式传感器没有挪动部件,使用寿命长。基于簧片的趋近式传感器采用机械触点,使用寿命要短,但本钱要低于晶体管类型。簧片传感器最合适于需要沟通电源的应用场合和高温应用场合。位置传感器位置传感用具有模拟量输出,根据执行器上磁体的位置指示器来显示执行器的位置。从控制角度来讲,位置传感器提供了很大的灵敏性。控制工程师可以确定一系列的设定值点,与组件变化相匹配。由于这些位置传感器基于磁体(如趋近式传感器),因此最好从同一制造商处购置传感器和执行器(假如可能的话)。通过IO-Link功能,可以获取位置传感器的数据,
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