传感器知识实训

1、第七章 传感器技术 可编程控制系统设计师四级培训课程 华南理工大学广州学院 机械实验中心料仓光纤传感器 功能功能：在送料仓内装有光纤电传感器，用以检测是否有工件送到输送带进行检测。有工件时，光纤传感器将信号传输给PLC，用户PLC程序输出驱动信号使送料气缸向前伸出，将工件送至输送带进行下一步的工件。 组成组成：光纤传感器由光纤检测头、光纤放大器两部分组成，放大器和光纤检测头是分离的两个部分，光纤检测头的尾端部分分成两条光纤，使用时分别插入放大器的两个光纤孔。料仓光纤传感器料仓光纤传感器 灵敏度调节：调节其中部的8旋灵敏度高速旋钮就能进行放大器灵敏度调节（顺时针旋转灵敏度增大）。调节时，会看到“

2、入光量显示灯”发光的变化。当探测器检测到物料时，“动作显示灯”会亮，提示检测到物料。磁性开关（送料气缸、剔料气缸后限位等）功能：当有磁性物质接近时，磁性开关便会动作，并输出信号。若在气缸的活塞（或活塞杆）上安装上磁性物质，在气缸缸筒外面的两端位置各安装一个磁感应式接近开关，就可以用这两个磁性开关分别标识气缸运动的两个极限位置，以确定工件是否被推出或气缸是否返回。磁性开关（送料气缸、剔料气缸后限位等）工作原理：磁性开关直接装在气缸缸体上，当带有磁环的活塞移动到磁性开关所在位置时，磁性开关内的两个金属簧片在磁环磁场的作用下吸合，发出信号。当活塞移开，舌簧开关离开磁场，触点自动断开，信号切断。通过这

3、种方式可以很方便的实现对气缸活塞位置的检测。磁性开关（送料气缸、剔料气缸后限位等）3、检测模块检测模块 :光电接近传感器、金属传感器以及电容式传感器组成。工作原理：其当变频输送带将工件传送至检测区域时，电容传感器对工件进行姿势的辨别、光电传感器对工件进行颜色的辨别、金属传感器对工件进行材质的检测。（1）工件姿势的辨别：由于工件的姿势辨别是由电容传感器对其进行检测的（如图5-26示）。当输送带将工件送至检测区时，无论工件是正常放置还是反向放置，电容传感器都会动作。因此，在初衷过程中，需要对该传感器的接通时间进行滤波。设置参考方法：因为工件正常旋转接通的时间与反向放置的时间是不相同的。假设工件在匀

4、速的情况下接通电容传感器的时间没有超过设定的时间Tn S,则辨别该工件是正常放置，如果触发的时间超过设定的时间Tn s，则该工件为反放置工件，不合格工件。工件姿势判别电容接近开关工作原理：电容式传感器的感应面由两个同轴金属电极构成，很象“打开的”电容器电极。该两个电极构成一个电容，串接在RC振荡回路内，其工作原理以及内部接线如图5-23、5-24所示。电源接通时，RC振荡器不振荡，当一物体朝着电容器的电极靠近时，电容器的容量增加，振荡器开始振荡。通过后级电路的处理，将不振和振荡两种信号转换成开关信号，从而起到了检测有无物体存在的目的。这种传感器能检测金属物体，也能检测非金属物体，对金属物体可以

5、获得最大的动作距离。而对非金属物体，动作距离的决定因素之一是材料的介电常数。材料的介电常数越大，可获得的动作距离越大。材料的面积对动作距离也有一定影响。工件姿势判别（2）材质辨别材质传感器采用电感传感器，根据电感传感器的工作原理可知，电感传感器对金属材质动作，非金属材料不动作。因此，在工作过程中，如果传感器动作，系统辨断该工作为金属材料工作。反之为非金属材料工作。（如图5-29示）材质判别4、电感式传感器工作原理接近传感器是一种具有感知物体接近能力的器件。它利用位移传感器对所接近物体具有的敏感我达到识别物体并输出开关信号的目的，因此，通常又把接近传感器称为接近开关。n电感式接近传感器是一种利用

6、涡流感知物体接近的接近开关。它由高频振荡电路、检波电路、放大电路、整形电路及输出电路组成，如图5-30、31所示。感知敏感元件为检测线圈，它是振荡电路的一个组成部分，在检测线圈的工作面上存在一个交变磁场。当金属物体接近检测线圈时，金属物体就会产生涡流而吸收振荡能量，使振荡减弱直到停振。振荡与停振这两种状态经检测电路转换成开关信号输出。材质判别工作颜色辨别采用漫反射光电传感器检测。该光电传感器灵敏度可在一定范围内调节，反射性较差的黑色物体，光电探测器无法接收到反射信号；而反射性办好的白色物体，光电探测器就可以接收到反射信号。反之，若调节光电传感器灵敏度，则即使对反射性较差的黑色物体，光电探测器也

7、可以接收到反射信号。从而可以通过调节灵敏度判别黑白两种颜色物体。因此，系统PLC程序根据传感器的动作情况辨别工件的黑白颜色物体区分，从而完成工件的颜色辨别功能的工序。颜色判别注：本模块检测结果的处理方式由PLC程序来设定（用户可根据使用要求来进行更改）在调试过程中，如果传感器误动作或者灵敏度不稳定，此时通过旋转该传感器的灵敏度的电位器调节。颜色判别光电传感器工作原理：光电式传感器是通过光强度的变化转换成电信号的变化来实现检测的。光电传感器在一般情况下由发射器、接收器和检测电路三部分构成。发射器对准备物体发射光束，发射的光束一般来源于二极管和激光二极管等半导体光源。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器由光电二极管或光电三极管组成，用于接收发射器发出的光线。检测电路用于滤出有效信号和应用该信号。常用的光电传感器又分为漫射式