不同類(lèi)型的傳感器可以在不同的應用環(huán)境幫助制造商和設備設計人員提升效率。了解應用特性和運營(yíng)條件，有助于改善傳感器的實(shí)施效果。
在我剛開(kāi)始工程師生涯時(shí)，某傳感器公司的銷(xiāo)售工程師來(lái)到我們工廠(chǎng)，在會(huì )議室的桌子上，放下一個(gè)包裝良好的樣品箱，里面是排列的整整齊齊的傳感器，他對我們說(shuō): “讓我們來(lái)測試一下你們的零件”。
他很清楚工程師們在確定選擇前需要用零件來(lái)測試傳感器。為應用選擇合適的傳感器，需要不斷縮小選擇范圍，直到拿出傳感器短名單，開(kāi)始訂購樣品。然后，在與傳感器安裝工況類(lèi)似的條件下，用零件、執行器或設備來(lái)進(jìn)一步測試傳感器。
在選擇采樣傳感器時(shí)，需確保裝置能滿(mǎn)足應用的基本運營(yíng)條件（可參考基于制造商的數據手冊）。6 個(gè)*重要的運行條件包括:
1)溫度范圍；
2) 規格；
3) 保護等級；
4) 電壓范圍；
5) 離散或模擬輸出；
6) 參數變化，即“參數可更改是否有益？
在考慮使用配置IO-Link鏈路的傳感器時(shí)，還有其它6 個(gè)需要注意的事項:
1) 響應速度；
2) 傳感范圍；
3) 重復精度；
4) 電氣連接；
5) 安裝類(lèi)型；
6) 可視顯示:應用是否需要在傳感器上可視化顯示？
接下來(lái)，本文將詳細介紹制造業(yè)中幾種*常見(jiàn)的傳感器類(lèi)型，并提供一些應用技巧和見(jiàn)解。
接近式傳感器可檢測附近區域物體是否存在，并且無(wú)需物理接觸。存在傳感器，是離散輸出設備。通常情況下，磁性趨近式傳感器通過(guò)感應位于執行器中的磁體，來(lái)檢測執行器是否到達特定位置。
從一家公司購買(mǎi)執行器，而從另一家公司購買(mǎi)磁性趨近式傳感器，通常來(lái)說(shuō)并不是一個(gè)好主意。雖然傳感器制造商可能會(huì )說(shuō)，傳感器與X、Y 和Z 執行器兼容，但實(shí)際情況是磁鐵和安裝位置的變化，可能會(huì )導致傳感問(wèn)題。例如，當磁體未處于正確位置時(shí)，傳感器可能會(huì )勵磁，或者根本無(wú)法勵磁。如果執行器制造商提供與執行器匹配的趨近式傳感器，那它應該是優(yōu)選的傳感器。
基于晶體管的趨近式傳感器沒(méi)有移動(dòng)部件，使用壽命長(cháng)?；诨?片的趨近式傳感器采用機械觸點(diǎn)，使用壽命要短，但成本要低于晶體管類(lèi)型?；?片傳感器*適合于需要交流電源的應用場(chǎng)合和高溫應用場(chǎng)合。
位置傳感器具有模擬量輸出，根據執行器上磁體的位置指示器來(lái)顯示執行器的位置。從控制角度來(lái)講，位置傳感器提供了很大的靈活性?？刂乒こ處熆梢源_定一系列的設定值點(diǎn)，與組件變化相匹配 。
由于這些位置傳感器基于磁體 ( 如趨近式傳感器)，因此*好從同一制造商處購買(mǎi)傳感器和執行器 ( 如果可能的話(huà))。通過(guò)IO-Link 功能，可以獲取位置傳感器的數據，這也可以簡(jiǎn)化控制，實(shí)現參數化。
電感趨近式傳感器使用法拉第感應定律，來(lái)測量物體的存在或模擬輸出位置。選擇電感式傳感器時(shí)，*關(guān)鍵的因素是確定傳感器檢測的金屬類(lèi)型，從而確定感應距離。與黑色金屬相比，有色金屬的傳感范圍要減少50% 以上。傳感器制造商的產(chǎn)品手冊應提供樣品選擇所需的信息。
確保壓力或真空傳感器，能夠滿(mǎn)足以英制（磅/ 平方英寸）和公制（巴）計量的測量壓力范圍。指定*適合所分配空間的外形尺寸。在設備安裝時(shí)，應考慮傳感器是否應配置指示燈或顯示屏幕，以方便運行人員使用。如果需要快速更改設定值，可考慮采用配置了IO-Link 的壓力和真空傳感器。
與壓力和真空傳感器一樣，流量傳感器可通過(guò)流量范圍、尺寸、設定值的可變性來(lái)選擇。在訂購傳感器時(shí)，可以指定顯示選項?？梢詾樵O備的某個(gè)區域和整個(gè)設備應用，選擇相對較低流速的流量傳感器。
*常見(jiàn)的光學(xué)傳感器是光電散射、反射以及直通光束。激光傳感器和光纖傳感裝置也屬于光學(xué)傳感器類(lèi)型。
光電傳感器大多是存在傳感器光電傳感器通過(guò)反射光或阻斷光束，來(lái)檢測物體。由于成本低、通用性強、可靠性高，這些傳感器是制造業(yè)中應用*廣泛的傳感器之一。漫反射光電傳感器不需要反射器。它是性?xún)r(jià)比很高的傳感器，用于檢測附近物體的存在。
直通光束光電傳感器可以提供*長(cháng)的傳感范圍，這種傳感器分別在兩個(gè)點(diǎn)安裝發(fā)射單元和接收單元。車(chē)庫門(mén)**傳感器就是光束傳感器。當光束中斷時(shí)，表示目標存在。槽型光電傳感器，是一種有趣的直通光束變體；它將一個(gè)發(fā)射器和接收機，安裝在同一個(gè)緊湊的單元上。槽型光傳感器，用于檢測小部件的存在和缺失。
反射式光電傳感器具有傳感器和反射器，用于中距離存在感測。從精 確度和成本上來(lái)說(shuō)，這是介于漫反射和直通光束之間的傳感器。
光纖傳感裝置用于存在和距離傳感。這些多功能傳感器上的參數可以進(jìn)行調整，以檢測各種顏色、背景和距離范圍。
激光傳感器可用于長(cháng)距離存在感測，其在短距離測量應用中是*精 確的。
視覺(jué)傳感器可用于條碼讀取、計數、形狀驗證等。視覺(jué)傳感器是一種經(jīng)濟高效的視覺(jué)應用，在使用相機系統成本較高而且比較復雜的場(chǎng)合，可以使用視覺(jué)傳感器。視覺(jué)傳感器用于條碼讀取，跟蹤單個(gè)組件，并執行為該組件匹配的工藝過(guò)程。傳感器可以驗證部件上存在的功能數量。視覺(jué)傳感器可以確定是否已達到指定的曲線(xiàn)或其它形狀。由于這些傳感器需要處理光線(xiàn)，因此在環(huán)境光和背景反射率方面，盡可能接近運行環(huán)境的場(chǎng)合下，對傳感器進(jìn)行測試至關(guān)重要。在大多數應用中，建議將視覺(jué)傳感器放置在外殼內，使其與外部光源隔離開(kāi)來(lái)。在傳感器測試中，尋求視覺(jué)傳感器制造商的幫助是一個(gè)好主意。此外，別忘了確保選擇合適的現場(chǎng)總線(xiàn)。
信號轉換器，將從傳感器的模擬輸出信號轉變?yōu)樾盘栟D換器上的開(kāi)關(guān)量，另一種選擇是轉換為IO-Link 過(guò)程數據。
