GE FANUC 369B1860G0026 控制器dcs系统

常被用作提供简单对象检测或对对象的距离测量的非触摸方法，现在有许多技术属于接近传感器层次结构，每种技术都提供不同的操作原理、优势和缺点。 

然而，有这么多种选择，工程师如何选择适合他们设计的技术？ 

为了帮助设计人员完成此过程，本文将讨论四种流行的接近传感器技术，它们实际上适用于便携式或小型固定嵌入式系统，并且适用于从几英寸到几十英尺的中等检测范围：

• 超声波
• 光电
• 激光测距仪
• 电感式传感器

电容式和霍尔效应传感器是另外两种流行的接近传感器技术，由于它们在非常近距离的检测场景中的使用通常有限，因此在此不予考虑。

在深入研究上述四种技术之前，重要的是要注意，没有任何接近传感器技术可以为每种应用和预期用途提供一种解决方案。选择接近传感器技术时需要考虑许多因素，例如成本、检测范围、封装尺寸、刷新率和材料效果。 

了解每种技术在这些不同因素的范围内的哪些位置以及对应用关键的技术将是做出正确选择的关键。

 

超声波技术

超声波传感器产生超声波声音脉冲并测量该脉冲从物体反弹并返回所需的时间。它们可用于计算到所述物体的距离或简单地检测其存在。 

超声波传感器的实现可以使用单独的发射器和接收器模块——其中发射器发出啁啾声，接收器检测到它——或者发射和接收功能可以组合成一个称为超声波收发器的模块。在使用单独的发射器和接收器模块的实施方式中，它们通常尽可能靠近地放置以实现精度。

 

 

由于其简单的设计，超声波传感器是一种低成本的选择，具有许多优点，使其非常适合广泛的应用。超声波传感器每秒能够发出数百个脉冲，具有高刷新率和准确度。 

由于超声波传感器基于声音而不是电磁波，因此物体的颜色和透明度，以及在明亮或黑暗环境中的操作，对精度或功能没有影响。此外，随着声波随着时间的推移传播，它们的检测区域会增加，这可能是基于设计需求的优势或劣势。

虽然声音不受光或暗的影响，但声音的速度会受到气温变化的影响。该温度的任何剧烈变化都会极大地影响超声波传感器的准确性。这可以通过测量温度来抵消以更新任何计算，但这仍然是该技术的限制。 

这些声波也可能受到不允许声音有效反弹的柔软或吸收性材料的限制。超声波传感器不适合水下使用，它们对声波的依赖意味着它们在没有声音传输介质的真空中不起作用。CUI Devices 的博客，超声波传感器的基础，更详细地介绍了这项技术。

 

光电技术

对于缺席或存在检测有效，光电传感器通常被认为用于车库门传感器或商店中的乘客计数，以及其他工业、住宅和商业应用。由于没有运动部件，光电传感器通常具有较长的产品生命周期。它们能够感知大多数材料，但透明物体或水可能会导致问题。 

它们提供了几种不同的实现方式：对射式、回射式和漫反射式。 

对射式实施（图 2）可能会被视为上面提到的车库门传感器，其中发射器和接收器彼此相对放置。这两个点之间的任何光束中断都向传感器表明存在物体。 

 

不同的实现方式也各有优势，因为对射式和回射式提供长检测范围和快速响应时间，而漫反射式则擅长检测小物体。只要镜头不受污染，光电传感器也是工业环境中常见的稳健解决方案。话虽如此，距离计算是光电传感器几乎不存在的能力，物体颜色以及反射率可能会导致问题。 

各种光电实现还需要仔细安装和对齐，这可能会给复杂系统带来额外的挑战。

 

激光测距仪技术

利用电磁束而不是声波，激光测距仪传感器的工作原理与超声波传感器相似。尽管近年来这项技术在经济上变得更加可行，但与超声波和其他技术相比，它仍然是一种更昂贵的选择。 

激光测距仪技术确实具有高达数百或数千英尺的超长检测范围，以及快速的响应时间。由于光速远快于声速，飞行时间测量对于激光测距仪传感器来说可能是一个挑战。这就是可以利用干涉测量等实现来降低成本和提高准确性的地方。 

 

Outside of the common metal detector, inductive sensors have a wide detection range typically in the realm of millimeters to meters. This could include close-range applications such as counting gear rotations or longer-range implementations like vehicle detection on roadways. 

They perform best with ferrous materials (i.e., iron and steel), but can still detect non-magnetic objects with a reduced detection range. Inductive sensors also boast extremely fast refresh rates, simple operation, and flexibility in terms of their detection range. However, they are ultimately limited by what they can sense and are prone to interference from a variety of sources.

 

Conclusion

There are many factors to consider when it comes to selecting a proximity sensor technology. Understanding the benefits and tradeoffs of the different technologies discussed in this article can make this selection process easier.