工(gōng)業(yè)傳感器(qì)分(fēn)類及應用(yòng)

當下(xià)工(gōng)業(yè)的(de)發展，離(lí)不(bù)開(kāi)衆多(duō)感知(zhī)技(jì)術(shù)的(de)加持，其中最為(wèi)關鍵的(de)技(jì∞)術(shù)之一(yī)便是(shì)傳感器(qì)。

　　在工(gōng)業(yè)制(zhì)造過程中，傳感器(qì)憑借傳感技(jì)術(shù)和(hé)智能(néng)互連設備建立起信息傳遞網絡，為(wèi)生(shēng)産制(zh∞ì)造提供了(le)必不(bù)可(kě)少(shǎo)的(de)信息傳遞，讓各種裝備有(yǒu)了(le)“眼睛”，有(yǒu↕)了(le)“感知(zhī)”，有(yǒu)了(le)“互動”，支撐起裝備更加高(gāo)效、精确、安全、穩定、靈活地≥(dì)運行(xíng)和(hé)作(zuò)業(yè)。

換句話(huà)說(shuō)，工(gōng)業(yè)傳感器(qì)讓自(zì)動化(huà)智能(néng)設備有(yǒu)了(le)感知(z≥hī)能(néng)力，可(kě)以優化(huà)工(gōng)業(yè)生(shēng)産管理(lǐ)、提高(gāo)工(gōng)業(yè)生(shēng)産效₹率、提升智能(néng)化(huà)生(shēng)産水(shuǐ)平，讓生(shēng)産各項事(shì)宜做(zuò)起來(₩lái)更事(shì)半功倍。

　　那(nà)麽，工(gōng)業(yè)傳感器(qì)究竟有(yǒu)何應用(yòng)?不(bù)同的(de)傳 感器(qì)又(yòu)有(yǒu)何特點?我們一(yī)起來(lái)看(kàn)~

　　一(yī)、工(gōng)業(yè)傳感器(qì)的(de)應用(yòng)

　　傳感器(qì)基本定義是(shì)探測器(qì)，是(shì)一(yī)種電(diàn)子(zǐ)設備，用(yòng)于檢測各種類别的(de)信号，并将信号傳遞給✔其他(tā)電(diàn)氣控制(zhì)設備，類似于一(yī)種連接器(qì)。

　　換一(yī)種說(shuō)法，傳感器(qì)是(shì)一(yī)種能(néng)将能(néng)量從(cóng)一(yī)種形式轉換到(dào)另一(yī)種形式的(de)電γ(diàn)子(zǐ)裝置，它主要(yào)是(shì)通(tōng)過距離(lí)、溫度、濕度等來(lái)識别氣體♠(tǐ)的(de)物(wù)理(lǐ)量、熱(rè)量等，然後以電(diàn)信号的(de)形式向連接的(de)控制(zhì)系統提供輸出。

　　例如(rú)，在自(zì)動化(huà)系統中，傳感器(qì)是(shì)向可(kě)編程邏輯控制(zhì)器(qì)(plc)傳遞信号，從(cóng)而參與控制(zhì)。

　　在日(rì)常生(shēng)活應用(yòng)、商業(yè)和(hé)工(gōng)業(yè)設備、教育工(gōng)程中，不(bù)同類型的(de)傳感器(q♣ì)都(dōu)有(yǒu)著(zhe)特定的(de)作(zuò)用(yòng)。

　　其中，工(gōng)業(yè)傳感器(qì)泛指在工(gōng)業(yè)制(zhì)造過程能(néng)将感受的(de)力、熱(rè)、光(g∏uāng)、磁、聲、濕、電(diàn)、環境等被測量轉換成電(diàn)信号輸出的(de)器(qì)件(jiàn)與裝置，适用(yòng)于各種工(gōng)業(yè)場(ch♦ǎng)景，如(rú)能(néng)源、石油、化(huà)工(gōng)、冶金(jīn)、電(diàn)力、機(jī)械制(zhì)•造、汽車(chē)等工(gōng)業(yè)制(zhì)造過程。

　　工(gōng)業(yè)傳感器(qì)是(shì)一(yī)類涉及多(duō)學科(kē)基礎技(jì)術(shù)融合的(™de)工(gōng)業(yè)産品，具有(yǒu)技(jì)術(shù)密集、多(duō)品種、小(xiǎ↓o)批量、使用(yòng)靈活及應用(yòng)分(fēn)布廣泛的(de)典型特征。

　　二、傳感器(qì)的(de)種類與特點

　　同時(shí)，工(gōng)業(yè)傳感器(qì)由于不(bù)同的(de)特性也(yě)被分(fēn)為(wèi)多(duō)種不(bù)同™的(de)類别，主要(yào)如(rú)下(xià)：

　　溫濕度傳感器(qì)

　　溫濕度傳感器(qì)是(shì)一(yī)種裝有(yǒu)濕敏和(hé)熱(rè)敏元件(jiàn)，能(néng)夠用(yòng)來(lái)測量溫®度和(hé)濕度的(de)傳感器(qì)。

　　溫濕度傳感器(qì)将溫度和(hé)濕度信号采集出來(lái)，經過穩壓濾波、運算(suàn)放(fàng)大(dà)、非線性校(xiào)正、V₽/I轉換、恒流及反向保護等電(diàn)路(lù)處理(lǐ)後，轉換成與溫度和(hé)濕度成線性關系的(de)電(diàn↔)流信号或電(diàn)壓信号輸出。

　　光(guāng)電(diàn)傳感器(qì)

　　光(guāng)電(diàn)傳感器(qì)是(shì)将光(guāng)信号轉換為(wèi)電(diàn)信号的(de)一(yī)種設備。其工(gōng)作(zuò)原理(l¥ǐ)基于光(guāng)電(diàn)效應，光(guāng)電(diàn)效應是(shì)指光(guāng)照(zhào)射在某些(xiē)物(wù)質上(shàng)時(s☆hí)，物(wù)質的(de)電(diàn)子(zǐ)吸收光(guāng)子(zǐ)的(de)能(néng)量而發生(shēng)了(le)相(xiàng)應的(de)電(←diàn)效應現(xiàn)象。

　　可(kě)用(yòng)于檢測直接引起光(guāng)量變化(huà)的(de)非電(diàn)物(wù)理(lǐ)量，¶如(rú)光(guāng)強、光(guāng)照(zhào)度、輻射測溫、氣體(tǐ)成分(fēn)分(fēn)析等；也(yě)可(kě)用(yòng)來(lái)檢測能(néng≤)轉換成光(guāng)量變化(huà)的(de)其他(tā)非電(diàn)量，如(rú)零件(jiàn)直徑、表面粗糙度、應變、位移、振£動、速度、加速度，以及物(wù)體(tǐ)的(de)形狀、工(gōng)作(zuò)狀态的(de)識别等。

　　壓力傳感器(qì)

　　壓力傳感器(qì)是(shì)工(gōng)業(yè)實踐中常用(yòng)的(de)一(yī)種傳感器(qì)，是(shì)能(néng)感δ受壓力信号，并能(néng)按照(zhào)一(yī)定的(de)規律将壓力信号轉換成可(kě)用(yòng)的(de)輸出的(de)電(diàn)信号的(de )器(qì)件(jiàn)或裝置。

　　廣泛應用(yòng)于水(shuǐ)利水(shuǐ)電(diàn)、鐵(tiě)路(lù)交通(tōng)、智能(néng)建築、生(shēng)産自(zì)控 、航空(kōng)航天、軍工(gōng)、石化(huà)、油井、電(diàn)力、船(chuán)舶、機•(jī)床、管道(dào)等行(xíng)業(yè)中。

　　霍爾傳感器(qì)

　　霍爾傳感器(qì)是(shì)根據霍爾效應制(zhì)作(zuò)的(de)一(yī)種磁場(chǎng)傳感器(qì)，廣泛應用(yòng)于工(gō‌ng)業(yè)自(zì)動化(huà)技(jì)術(shù)、檢測技(jì)術(shù)及信息處理(lǐ)等方面。

　　霍爾效應是(shì)研究半導體(tǐ)材料性能(néng)的(de)基本方法。通(tōng)過霍爾效應$實驗測定的(de)霍爾系數(shù)，能(néng)夠判斷半導體(tǐ)材料的(de)導電(diàn)類型、載♠流子(zǐ)濃度及載流子(zǐ)遷移率等重要(yào)參數(shù)。

　　接近(jìn)傳感器(qì)

　　接近(jìn)傳感器(qì)，是(shì)代替限位開(kāi)關等接觸式檢測方式，以無需接觸檢測對(duì)象就(jiù)能(néng)進行(xíng)檢測的(de)傳感器(qì)總稱，能(n∞éng)将檢測對(duì)象的(de)移動信息和(hé)存在信息轉換為(wèi)電(diàn)氣信号。

　　接近(jìn)傳感器(qì)是(shì)一(yī)種具有(yǒu)感知(zhī)物(wù)體(tǐ)接近(jìn)能(néng)>力的(de)器(qì)件(jiàn)，它利用(yòng)位移傳感器(qì)對(duì)接近(jìn)的(de)物(wù)體(tǐ)具有(yǒu)敏感特性來(lái)識别物(wù)體☆(tǐ)的(de)接近(jìn)，并輸出相(xiàng)應開(kāi)關信号，因此，接近(jìn)傳感器(qì)又(yòu)稱為(w$èi)接近(jìn)開(kāi)關。

MEMS傳感器(qì)

MEMS傳感器(qì)即微(wēi)機(jī)電(diàn)系統，是(shì)在微(wēi)電(diàn)子(zǐ)技™(jì)術(shù)基礎上(shàng)發展起來(lái)的(de)多(duō)學科(kē)交叉的(de)前沿研究領域，涉及電(diàn)子(zǐ)、機(jī)械、材料、物(w>ù)理(lǐ)學、化(huà)學、生(shēng)物(wù)學、醫(yī)學等多(duō)種學科(kē)與技(jì)術(shù)。

　　目前在太空(kōng)衛星、運載火(huǒ)箭、航空(kōng)航天設備、飛(fēi)機(jī)、汽車(chē)、生(shēng)物(wù)醫(yī)學及消費(×fèi)電(diàn)子(zǐ)産品等領域中得(de)到(dào)了(le)廣泛的(de)應用(yòng)。

　　扭矩傳感器(qì)

　　扭矩傳感器(qì)，又(yòu)稱力矩傳感器(qì)、扭力傳感器(qì)、轉矩傳感器(qì)、扭矩儀。采用(yòng)應變片電(diàn)測技(jì)術‌(shù) ，在彈性軸上(shàng)組成應變橋，向應變橋提供電(diàn)源即可(kě)測得(de)該彈性軸受扭的(de)電(diàn)信号。

　　通(tōng)過對(duì)各種旋轉或非旋轉機(jī)械部件(jiàn)上(shàng)對(duì)扭轉力矩感知(zhī)的(de)檢測。該傳感器(qì)可(kě)以準确測量各÷種扭力、轉速及機(jī)械功率。

　　光(guāng)纖傳感器(qì)

　　光(guāng)纖傳感器(qì)是(shì)一(yī)種将被測對(duì)象的(de)狀态轉變為(wèi)可(kě)測的(de)光(guāng©)信号的(de)傳感器(qì)。

　　光(guāng)纖傳感器(qì)的(de)工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)是(shì)将光(guāng)源入射的(de)光(guā÷ng)束經由光(guāng)纖送入調制(zhì)器(qì)，在調制(zhì)器(qì)內(nèi)與外(wà←i)界被測參數(shù)的(de)相(xiàng)互作(zuò)用(yòng)，使光(guāng)的(de)光(guāng)學性質如(rú)光(guāng)的(de)強度、波長(cháng)、☆頻(pín)率、相(xiàng)位、偏振态等發生(shēng)變化(huà)，成為(wèi)被調制(zhì)的(de)光(guāng)信号，再經過光(g‍uāng)纖送入光(guāng)電(diàn)器(qì)件(jiàn)、經解調器(qì)後獲得(de)被測參數(sh✔ù)。

　　位移傳感器(qì)

　　位移傳感器(qì)又(yòu)稱為(wèi)線性傳感器(qì)，是(shì)一(yī)種屬于金(jīn)屬感應的(de)線性器(qì)件(jiàn)，位移傳感器(qì)的♠(de)作(zuò)用(yòng)是(shì)把各種被測物(wù)理(lǐ)量轉換為(wèi)電(diàn)量。該感器(qì)的(de)應用(yòng)範圍相(xiàng)當廣泛，常用(©yòng)在工(gōng)業(yè)自(zì)動化(huà)或者建築橋梁等方面。

　　磁性傳感器(qì)

　　磁性材料在感受到(dào)外(wài)界的(de)熱(rè)、光(guāng)、壓力、放(fàng)射線等之後，其磁特性會(huì)改變。利用(yòng)這(zhè)種物₽(wù)質可(kě)以做(zuò)成各種可(kě)靠性好(hǎo)，靈敏度高(gāo)的(de)傳感器(qì)，這(zhè)類傳感器(qì)是(shì)利用(yòng↓)磁性材料作(zuò)為(wèi)其敏感元件(jiàn)，故稱磁性傳感器(qì)。

　　集成的(de)傳感器(qì)

　　集成的(de)傳感器(qì)可(kě)直接提供作(zuò)用(yòng)在驅動軸上(shàng)的(de)實時(shí)、高(gāo)精度扭矩測量數(shù)據。

　　通(tōng)過這(zhè)些(xiē)數(shù)據可(kě)以得(de)出關于驅動軸及其周圍部件(jiàn)狀況的(de)可(kě)靠結論，為(wèi)用(y♥òng)戶提供精确的(de)測量結果。

IO-Link傳感器(qì)

　　無論過去(qù)還(hái)是(shì)現(xiàn)在，許多(duō)情況下(xià)，工(g←ōng)業(yè)傳感器(qì)都(dōu)采用(yòng)模拟形态，其中包含檢測元件(jiàn)和(hé)将檢測數(shù)據傳輸至控制(zhì )器(qì)的(de)某種方式。數(shù)據采用(yòng)單向模拟方式進行(xíng)傳輸。之後出現(xiàn)了(le)可(kě)提供數(shù)字開(kāi)/關信号的(dσe)二進制(zhì)傳感器(qì)，包含電(diàn)感、電(diàn)容、超聲波、光(guāng)電(diàn)等檢測元件(jiàn)，以及半導體(tǐ)開(kāi)關元件(©jiàn)。其輸出可(kě)能(néng)是(shì)：高(gāo)端(HS)開(kāi)關(PNP)或低(dī)端(LS)開(kāi)關(NPN)，或σ者是(shì)推挽式(PP)。但(dàn)數(shù)據仍然受到(dào)限制(zhì)，隻能(néng)從(™cóng)傳感器(qì)單向傳輸至主機(jī)，不(bù)提供糾錯(cuò)控制(zhì)，仍然需要(yào)現(xiàn)場(chǎn‍g)技(jì)術(shù)人(rén)員(yuán)來(lái)執行(xíng)手動校(xiào)準等任務。因此，業(yè)界亟需一(yī)種更好α(hǎo)的(de)解決方案來(lái)滿足“工(gōng)業(yè)4.0”、智能(néng)傳感器(qì)和(hé)可(kě)重新配置的(∞de)廠(chǎng)區(qū)部署等需求。