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接近的物体具有敏感特性来识别物体的接近,并输出相应开关信号,因此,通常又把接近传感器称为接近开关。它是代替开关等接触式检测式检测方式,以无需接触被检测对象为目的的传感器的总称,它能检测对象的移动和存在信息并转化成电信号。
接近传感器有以下几点优势:
① 由于能以非接触方式进行检测,所以不会磨损和损伤检测对象物;
② 由于采用无接点输出方式,因此寿命延长(磁力式除外)采用半导体输出,对接点的寿命无影响;
③ 与光检测方式不同,适合在水和油等环境下使用检测时几乎不受检测对象的污渍和油、水等的影响,此外,还包括特氟龙外壳型及耐药品良好的产品;
④ 与接触式开关相比,可实现高速响应;
⑤ 能对应广泛的温度范围;
⑥ 不受检测物体颜色的影响对检测对象的物理性质变化进行检测,所以几乎不受表面颜色等的影响;
⑦ 与接触式不同,会受周围温度的影响、周围物体、同类传感器的影响包括感应型、静电容量型在内,传感器之间相互影响。因此,对于传感器的设置,需要考虑相互干扰。此外,在感应型中,需要考虑周围金属的影响,而在静电容量型中则需考虑周围物体的影响。
接近传感器凭着如此多的有点,在工业自动化领域有着非常广泛的应用下面详细分析三个接近传感器的应用场景。
一、接近传感器在自动包装机械中的应用
接近传感器的应用场景有哪些
自动包装机械主要用于食品、医药、化工等行业和植物种子的物料自动包装。物料可以是颗粒、片剂、 液体、粉剂、膏体等形态。自动包装机具有自动完成计量、充料、制袋、封合、切断、输送、打印生产批号、增加易切口、无料示警、搅拌等功能。自动包装机械的速度是人工不能企及的,既降低了包装成本又避免了各种失误。自动包装机械的质量主要依靠自动检测技术。而利用接近传感器进行非接触检测是常采用的一种方式。
接近传感器内部的能产生交变磁场的线圈,当被检测铁磁物处于该环境下时,便会因电磁感应原理作用而在内部形成涡电流。当涡电流所产生的磁场足够大时便会反过来改变接近传感器原有电路参数,从而产生信号输出。因此,利用接近传感器能识别附近一定范围是否存在含磁性或者易磁化的物质。在一些自动包装过程中,如巧克力金属箔纸包装,通过接近传感器对磁性物质存在性的检测,可以判断是否出现包装错误或工序遗漏的不合格产品,进而提高包装质量。
二、接近传感器在机器人手夹持器中的应用
机器人手夹持器是一种具有多个自由度,可灵巧抓取物体的机械结构部件。可用于各种工业自动化生产、装配和操作中, 可在高风险环境下执行信息探测、物品收集和侦查、排爆等任务。机器人手夹持器一般多采用钳形结构,以开、合的方式来夹取物体。因此,“钳口”开合度的精确测量和控制,是直接影响夹取过程成功与否的关键性因素。
接近传感器的应用场景有哪些
由于接近传感器能够感应距离和位置的变化,所以,也是机器人手夹持器中,测量开合情况的常用传感器件,它利用磁场的变化与被测金属部件的相对位置关系来进行测量。通常传感器被安装在夹持器的其中一个夹钳上,在夹取物体时,接近传感器能够通过感应磁场的大小变化而判断两者(夹钳)距离的远近。从而可与设定值进行比较,调节手夹持器开度的大小,避免抓空或损坏物件。
三、接近传感器在触摸屏手机中的应用
接近传感器的应用场景有哪些
接近传感器运用MEMS技术,在智能手机中得到了普及。
触摸屏手机流行之初,用户们就发现了触摸屏的一个缺陷:当我们用最常见的姿势接起电话时,往往脸部会碰到触摸屏幕上,无意中点击到了挂机键或者免提键,造成不必要的尴尬。于是,手机厂商利用MEMS技术,将MEMS接近传感器设计进了触摸屏手机,在接电话的时候自动锁屏,避免误触发。另外,锁屏的同时还可以关掉背光,可以有效节能,延长待机时间。
智能手机就是运用了MEMS环境光感器和接近传感器:即环境光检测(根据传感器的照度用受光部检测的光量来判断周围的明暗)与接近检测(从具备传感器的发光源放射的光线照射到测量对象上,根据反射到传感器的接近用受光部的光量来判断距离测量对象的远近)。环境光传感器可以优化调节LED背景灯的照明,这样不管是在昏暗的电影院还是光照充足的室外,在任何环境下我们的手机都能自我调节到适合的亮度。接近传感器可以在接听电话的时候关掉触屏,这样我们就不会触到屏幕上的按键导致突然挂断电话或者点开其他功能了。
除了上面的三种,接近传感器在航空、航天技术以及工业生产中都有广泛的应用。在日常生活中,如宾馆、饭店、车库的自动门,自动热风机上都有应用。在安全防盗方面,如资料档案、财会、金融、博物馆、金库等重地,通常都装有由各种接近传感器组成的防盗装置。在测量技术中,如长度,位置的测量;在控制技术中,如位移、速度、加速度的测量和控制,也都使用着大量的接近传感器。