《自动化生产线安装与调试》课件-4. 传感检测技术的认知及应用

自动化生产线安装与调试传感检测技术的认知及应用气动控制系统的认知及应用传感检测技术是实现自动化的关键技术之一，通过传感检测技术能有效实现各种自动化生产设备大量运行信息的自动检测，并按照一定的规律转换成与之相对应的有用电信号进行输出。自动化设备中用于实现以上信息的传感检测功能的装置就是传感器，在自动化生产线等领域中得到广泛的应用。气动控制系统的认知及应用开关量传感器

数字量传感器

模拟量传感器传感器种类

输出电信号的类型不同

1.开关量传感器认知及应用PART011.开关量传感器认知及应用开关量传感器

非接触式检测

磁感应式接近开关电感式接近开关电容式接近开关

光电式接近开关

输出开关量

1.开关量传感器认知及应用磁感应式接近开关简称磁性开关，其工作方式是当有磁性物质接近磁性开关传感器时，传感器感应动作，并输出开关信号。21

在自动化设备中，磁性开关主要与内部活塞（或活塞杆）上安装有磁环的各种气缸配合使用，用于检测气缸等执行元件的两个极限位置。为了方便使用，每一磁性开关上都具有动作指示灯。当检测到磁信号时，输出电信号，指示灯亮。磁性开关内部都具有过电压保护电路，即使磁性开关的引线极性接反，也不会使其烧坏，但是不能正常检测工作。1.开关量传感器认知及应用利用自身的测量头构成电容器的一个极板，被检测物体构成另一个极板，当物体靠近接近开关时，物体与接近开关的极距或者介电常数发生变化，引起静电容量发生变化，使得和测量头连接的电路状态也相应的发生变化，并输出开关信号。电容式接近开关1.开关量传感器认知及应用金属零件纸张

塑料

木材的非金属物体

绝缘的液体电容式接近开关检测

电容式接近开关一般应用在一些尘埃多、易接触到有机溶剂及需要较高性价比的场合中。由于检测内容的多样性，使其得到更广发的应用。1.开关量传感器认知及应用电容式接近开关实物及电气符号图1.开关量传感器认知及应用电感式接近开关LC高频振荡器

放大处理电路

它利用金属物体在接近时能使其内部产生电涡流，使得接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，进而控制开关的通断。

由于电感式接近开关基于涡流效应工作，因此它检测的对象必须是金属。

但由于电感式接近开关对金属与非金属的筛选性能好，工作稳定可靠，抗干扰能力强，在现代工业检测中也得到广泛应用。

利用涡流效应制成的开关量输出位置传感器

1.开关量传感器认知及应用电感式接近开关的实物及图形符号1.开关量传感器认知及应用光发射器用于发射红外光或可见光。光接收器用于接收发射器发射的光，并将光信号转换成电信号以开关量形式输出。是利用光电效应制成的开关量传感器，光发射器和接收器有一体式和分体式两种。光发射器

光接收器

光电式接近开关1.开关量传感器认知及应用光电式接近开关的实物及图形符号光电接近开关

1.开关量传感器认知及应用光电接近开关安装时，不能安装在水、油、灰尘多的地方，应回避强光及室外太阳光等直射的地方，注意消除背景物的影响。

自动包装机自动封装机自动灌装机自动或半自动装配流水线2.数字量传感器认知及应用PART022.数字量传感器认知及应用数字量传感器

测量精度高分辨率高抗干扰能力强稳定性好易于与计算机接口便于信号处理实现自动化测量适宜于远距离传输一种能把被测模拟量直接转换为数字量输出的装置，可直接与计算机系统连接。

在一些精度要求较高的场合应用极为普遍。工业装备上常用的数字量传感器主要有数字编码器、数字光栅和感应同步器、视觉传感器等。2.数字量传感器认知及应用在实际工程中应用最多的是光电编码器。光电编码器是通过读取光电编码盘上的图案或编码信息来表示与光电编码器相连的测量装置的位置信息的。

数字编码器

光电编码器2.数字量传感器认知及应用通过读取编码盘上的二进制的编码信息来表示对位置信息的，二进制位数越多，测量精度越高，输出信号线对应越多，结构越复杂，价格越高。

直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲信号A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90º，从而可方便地判断出旋转方向，而Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位；其测量精度取决于码盘的刻线数，但结构相对绝对式简单，价格便宜。

根据光电编码器的工作原理绝对式光电编码器增量式光电编码器2.数字量传感器认知及应用光电编码器

广泛应用

优点

体积小

精度高

工作可靠

接口数字化

数控机床回转台伺服传动机器人雷达、军事目标测定等需要检测角度的装置和设备中光电编码器是一种角度（角速度）检测装置，它将输入给轴的角度量，利用光电转换原理转换成相应的电脉冲或数字量。2.数字量传感器认知及应用是将物体的光信号转换成电信号的器件，是整个机器视觉系统信息的直接来源，主要由一个或者两个图形传感器组成，有时还要配以光投射器及其他辅助设备。视觉传感器的主要功能是获取足够的机器视觉系统要处理的最原始图像，通常用图像分辨率来描述视觉传感器的性能。视觉传感器的精度不仅与分辨率有关，而且同被测物体的检测距离相关。被测物体距离越远，其绝对的位置精度越差。视觉传感器常见类型视觉传感器实物图2.数字量传感器认知及应用是将物体的光信号转换成电信号的器件，是整个机器视觉系统信息的直接来源，主要由一个或者两个图形传感器组成，有时还要配以光投射器及其他辅助设备。视觉传感器的主要功能是获取足够的机器视觉系统要处理的最原始图像，通常用图像分辨率来描述视觉传感器的性能。视觉传感器的精度不仅与分辨率有关，而且同被测物体的检测距离相关。被测物体距离越远，其绝对的位置精度越差。视觉传感器常见类型视觉传感器实物图2.数字量传感器认知及应用视觉传感器是视觉检测系统核心组件之一，视觉检测系统都包含的过程：图像输入、图像处理、图像输出。典型的视觉检测系统一般由光源、光源控制器，视觉传感器、图像处理机、通讯/输入输出单元、计算机系统等组成。视觉传感器组成3.模拟量传感器认知及应用PART033.模拟量传感器认知及应用是将被测量的非电学量转化为模拟量电信号的传感器它检测在一定范围内变化的连续数值，发出的是连续信号，用电压、电流、电阻等表示被测参数的大小。认知在工程应用中模拟量传感器主要用于生产系统中位移、温度、压力、流量及液位等常见模拟量的检测。

应用模拟量传感器3.模拟量传感器认知及应用在工业生产实践中为了保证模拟信号检测的精度，提高抗干扰能力，便于与后续处理器