接近传感器种类——五种接近传感器类型及优缺点

接近传感器种类——五种接近传感器类型及优缺点

接近传感器是一种能够在没有任何物理接触的情况下检测附近物体存在的传感器。 市场上有各种类型的接近传感器，但可以说，此类设备通常通过发射电磁场或电磁辐射束（如红外线）并寻找物体场景的变化来执行物体存在检测任务或返回信号。

接近传感器根据其检测分为不同的类别。 一些接近传感器可用于检测材料； 而其他的则可用于检测不同的环境条件。

根据它们的物体检测方法，有四种广泛使用的接近传感器类型，以及一些较新的高端设计：

1.电感式接近传感器

2.电容式接近传感器

3.超声波接近传感器

4.红外接近传感器

5.高端接近传感器

在我们详细了解不同类型的接近传感器之前，让我们快速了解一下它们的工作原理以及将接近传感器用于环境传感应用的优势。

接近传感器类型及其优点：

接近传感器是一种传感器，可以在没有物理接触的情况下检测物体的移动/存在，并将捕获的信息作为电信号传输。 也可以定义为接近开关，这是日本工业标准（JIS）对所有非接触式检测传感器的定义。

要了解有关接近传感器的更多信息，我们将了解它的作用。 下面您将看到接近传感器与传统光学或接触传感器相比的特性，以更好地理解我们使用这些设备的原因。

·非接触式传感器

非接触式接近传感允许在不接触物体的情况下进行检测，确保物体保持良好状态

· 不受表面条件影响

接近传感器几乎不受物体表面颜色的影响，因为它主要检测物理变化

·适用范围广

与传统的光学检测不同，接近传感器适用于潮湿条件和较宽的温度范围。 接近传感器也适用于手机，无论是否是 iOS 设备。 它包含简单的 IR 技术，可根据您的使用情况打开和关闭显示屏。 例如，它会在通话期间关闭您的显示屏，这样您就不会因为将它靠近脸颊而意外激活某些东西！

·使用寿命更长

由于接近传感器使用半导体输出，因此没有依赖于操作周期的移动部件。 因此，它们的使用寿命往往比传统传感器更长！

·高速响应

接近传感器的响应速度比需要接触才能感应的开关更快。

一、接近传感器的类型：电感式接近传感器

电感式接近传感器是非接触式传感器，专为检测金属物体而设计。 它基于感应定律，一旦金属物体接近线圈，线圈就会被振荡器驱动。 它有两个版本：

非屏蔽：线圈产生的电磁场不受限制，感应距离更远更远

· 屏蔽：产生的电磁场集中在正面，传感器线圈两侧被遮挡

并由 4 个主要组件组成：

·如图所示手机接近传感器，它由4个主要部件组成； 线圈、振荡器、施密特触发器和输出开关电路

工作准则

1、给线圈提供交流电，产生电磁探测场

2、当金属物体靠近磁场时，涡流会积聚，引起线圈电感量发生变化

3、当线圈电感发生变化时，一直被监测的电路会触发传感器的输出开关

*注意：即使目标不存在，电感式传感器也会继续振荡。 只有当对象存在时才会触发此开关。

共同申请

1、工业用途

· 用于计数产品和产品传输的生产自动化机器

2. 安全目的

· 检测金属物体、军械库、地雷等。

电感式接近传感器的优点

1、非接触检测

2、环境适应性； 耐受工业领域的常见条件，例如灰尘和污垢

3. 金属感应功能强大且用途广泛

4.在价格方面相当便宜

5.无活动部件，确保更长的使用寿命

电感式接近传感器的缺点

1.检测范围不足，平均最大范围可达80mm

2.只能检测金属物体

3. 性能会受到外部条件的影响； 极端温度、切削液或化学品

二、接近传感器类型：电容式接近传感器

电容式接近传感器是非接触式传感器，可检测金属和非金属物体，包括液体、粉末和颗粒。 它通过检测电容的变化来工作。 类似于电感式传感器，它由振荡器、施密特触发器和输出开关电路组成。 唯一的区别是它包含 2 个电容器充电垫（1 个内部，1 个外部）：

・连接到振荡器的内部板

・用作感应面的外板（感应电极）

工作准则

1.电容式接近传感器产生静电场

2.当物体（导电/不导电）接近感应区域时，两个板的电容增加，导致振荡器幅度增益

3.由此产生的振幅增益触发传感器输出开关

*注意：电容式传感器只有在目标物体存在时才会振荡

共同申请

1、工业用途

· 用于计数产品和产品传输的生产自动化机器

·灌装工艺、管道、墨水等。

· 液位、成分和压力

2. 水分控制

3.非侵入式内容检测

4.触控应用

电容式接近传感器的优点

1、非接触检测

2.可检测多种材质

3、能够透过非金属墙壁检测物体，灵敏度范围广

4.非常适合在工业环境中使用

5. 包含一个电位器，允许用户调整传感器的灵敏度，以便只检测到所需的物体

6.无活动部件，确保更长的使用寿命

电容式接近传感器的缺点

1. 范围相对较低，但电感式传感器的增量增加

2. 与电感式传感器相比价格更高

三、接近传感器类型：超声波接近传感器

此列表中的第三个是超声波接近传感器，它通过发射高频超声波范围来检测物体的存在。 它是通过电能的转换来实现的。 与电容式传感器类似，它也可以检测固体、液体、颗粒或粒状物体。

可能是最简单的手机接近传感器，它只是由一个超声波发射器和一个超声波接收器组成。

工作准则

1、声波换能器发射声波

2. 声波从物体上反弹

3. 反弹波然后返回到传感器

4.然后利用发射和接收声波的时间来判断距离/接近度

共同申请

1.测距

2.风速风向检测风速计

3、自动化生产过程

4、流体检测

5. 用于物体检测的无人机 (UAV)

6.机器人

超声波接近传感器的优点

1、非接触检测

2.不受物体颜色和透明度的影响

3、不受外界环境条件影响，方案可靠

(1) 在极端条件下工作良好

(2) 可在黑暗环境中使用

4.低电流消耗

超声波接近传感器的缺点

1、检测范围有限，但与电感、电容传感器相比，检测范围更广

2.不能在真空中工作，因为超声波传感器是靠声波工作的

3.无法测量柔软物体或极端纹理物体的距离

四、接近传感器类型：红外线接近传感器

IR 是红外线的缩写，通过发射一束红外线来检测物体的存在。 它的工作原理类似于超声波传感器，但它不使用声波，而是传输红外线。 红外接近传感器由一个发射红外线的 LED 和一个用于检测反射的光检测器组成。 它有一个内置的信号处理电路，可以确定 PSD 上的光点。

工作准则

1. IR LED 发射器发出红外光

2. 光束打到物体上并以一定角度反射回来

3.反射光到达光检测器

4.光检测器中的传感器确定反射物体的位置/距离

共同申请

1.测距

2.物品计数器； 当一个物体切断辐射光时，它算作

3、安防系统，如监控、防盗报警等。

4.监控应用

红外接近传感器的优点

1、非接触检测

2.适合白天和晚上使用

3. 通过视线进行安全通信

4.不同于超声波接近传感器，它可以测量到软物体的距离

· 红外传感器精度不受腐蚀或氧化影响

红外接近传感器的缺点

1、受环境条件和硬物影响，不能穿墙或穿门使用

2.需要发射器和接收器之间的视线进行通信

3.远距离性能下降

5.接近传感器类型：高端接近传感器

光电接近传感器

光电接近传感器是采用高端光电技术的传感器。 它发出的这种光束，可以探测到各种物体！ 它有三种不同的型号； 反射式、对射式和回归反射式。 每个模型都提供不同的照明方法，尽管它们在距离检测方面都非常有效。

磁性接近传感器

磁性接近传感器是用于检测磁性物体的接近装置，具有较大的感应范围。 经典结合了玻璃和金属刀片，可以快速磁化！ 虽然它只是一个感应磁铁，但它仍然具有成本低、射程远和体积小的优点。

激光雷达接近传感器

激光雷达是光检测和测距的缩写，是一种高端传感技术，可提供出色的最大检测范围和快速更新率。 唯一的主要缺点是成本，这对普通消费者来说可能太贵了。