1. Επαγωγικός αισθητήρας εγγύτητας:
Οι επαγωγικοί αισθητήρες εγγύτητας λειτουργούν με βάση την αρχή της χρήσης ηλεκτρομαγνητικών πεδίων, έτσι ώστε να μπορούν να ανιχνεύουν μόνο μεταλλικούς στόχους. Όταν ένας μεταλλικός στόχος εισέρχεται σε ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, οι επαγωγικές ιδιότητες του μετάλλου αλλάζουν τα χαρακτηριστικά του μαγνητικού πεδίου, ειδοποιώντας τον αισθητήρα εγγύτητας για την παρουσία ενός μεταλλικού στόχου. Ανάλογα με το πόσο γίνεται αντιληπτό το μέταλλο, ο στόχος μπορεί να εντοπιστεί σε μεγαλύτερη ή μικρότερη απόσταση.
Ένας επαγωγικός αισθητήρας εγγύτητας αποτελείται από τέσσερα κύρια μέρη: έναν πυρήνα φερρίτη πηνίου, έναν ταλαντωτή, μια σκανδάλη Schmitt και έναν ενισχυτή εξόδου.
Αυτός ο ταλαντωτής δημιουργεί ένα συμμετρικά ταλαντούμενο μαγνητικό πεδίο που εκπέμπεται από μια σειρά πηνίων που βρίσκονται στον πυρήνα του φερρίτη και στην επιφάνεια ανίχνευσης. Όταν ένας σιδερένιος στόχος εισέρχεται σε ένα μαγνητικό πεδίο, δημιουργείται ένα μικρό ανεξάρτητο ηλεκτρικό ρεύμα στην επιφάνεια του μετάλλου, που ονομάζεται δινορεύμα. Αυτό αλλάζει τη μαγνητοαντίσταση (φυσική συχνότητα) του μαγνητικού κυκλώματος, μειώνοντας το πλάτος της ταλάντωσης. Καθώς περισσότερο μέταλλο εισέρχεται στο πεδίο επαγωγής, το πλάτος της ταλάντωσης μειώνεται και τελικά καταρρέει. (Αυτός είναι ο "ταλαντωτής καταστολής δίνης" ή η αρχή Ecko.) Η σκανδάλη Schmitt ανταποκρίνεται σε αυτές τις αλλαγές πλάτους και προσαρμόζει την έξοδο του αισθητήρα. Όταν ο στόχος τελικά εγκαταλείψει την εμβέλεια του αισθητήρα, το κύκλωμα αρχίζει να ταλαντώνεται ξανά και η σκανδάλη Schmidt επιστρέφει τον αισθητήρα στην προηγούμενη έξοδό του.
Λόγω του περιορισμού του μαγνητικού πεδίου, το εύρος ανίχνευσης του επαγωγικού αισθητήρα είναι σχετικά στενό, κατά μέσο όρο μεταξύ λίγων χιλιοστών και 60 χιλιοστών. Ωστόσο, η περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα των επαγωγικών αισθητήρων και η ευελιξία της ανίχνευσης μετάλλων αντισταθμίζουν τις ελλείψεις τους στην εμβέλεια. Οι επαγωγικοί αισθητήρες εγγύτητας έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής λόγω της απουσίας φθοράς σε κινούμενα μέρη. Ωστόσο, θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι ρύποι μετάλλων, όπως τα αρχεία σε εφαρμογές κοπής, μπορεί μερικές φορές να επηρεάσουν την απόδοση του αισθητήρα. Για αυτόν τον λόγο, το περίβλημα των επαγωγικών αισθητήρων είναι συνήθως κατασκευασμένο από επινικελωμένο ορείχαλκο-, ανοξείδωτο χάλυβα ή πλαστικό PBT.
2. Χωρητικός αισθητήρας εγγύτητας:
Οι χωρητικοί αισθητήρες εγγύτητας μπορούν να ανιχνεύσουν μεταλλικούς και μη{0}}στόχους σε σκόνη, κοκκώδη, υγρή και στερεή μορφή. Αυτό, σε συνδυασμό με την ικανότητά τους να ανιχνεύουν μη-μη σιδηρούχα υλικά, τα καθιστά ιδανικά για παρατήρηση, παρακολούθηση γυαλιού, ανίχνευση στάθμης δεξαμενής και αναγνώριση στάθμης σκόνης χοάνης.
Στους χωρητικούς αισθητήρες, δύο αγώγιμες πλάκες (σε διαφορετικά δυναμικά) βρίσκονται στην κεφαλή του αισθητήρα και τοποθετούνται ώστε να λειτουργούν σαν πυκνωτές ανοιχτού-κυκλώματος. Ο αέρας λειτουργεί ως μονωτήρας: σε κατάσταση ηρεμίας, η χωρητικότητα μεταξύ των δύο πλακών είναι μικρή. Όπως και οι επαγωγικοί αισθητήρες, αυτές οι πλακέτες συνδέονται με ταλαντωτές, σκανδάλες Schmitt και ενισχυτές εξόδου. Όταν ο στόχος εισέρχεται στην περιοχή ανίχνευσης, η χωρητικότητα των δύο πλακών αυξάνεται, προκαλώντας αλλαγή του πλάτους του ταλαντωτή, αλλάζοντας την κατάσταση ενεργοποίησης Schmitt και δημιουργώντας ένα σήμα εξόδου.
Αξίζει να σημειωθεί ότι είναι σημαντικό να σημειωθεί η διαφορά μεταξύ επαγωγικών και χωρητικών αισθητήρων: οι επαγωγικοί αισθητήρες ταλαντώνονται σε έναν στόχο και οι χωρητικοί αισθητήρες ταλαντώνονται σε έναν στόχο. Δεδομένου ότι η χωρητική επαγωγή περιλαμβάνει ένα μαξιλάρι φόρτισης, είναι πιο αργή από την επαγωγική επαγωγή, με επαγωγικό εύρος 10 ~ 50 Hz και επαγωγικό εύρος 3 ~ 60 mm. Εφόσον οι χωρητικοί αισθητήρες μπορούν να ανιχνεύσουν τους περισσότερους τύπους υλικών, πρέπει να φυλάσσονται μακριά από μη στοχευόμενα υλικά για να αποφευχθεί η ψευδής ενεργοποίηση. Επομένως, εάν ο στόχος περιέχει σιδηρούχα υλικά, οι επαγωγικοί αισθητήρες είναι μια πιο αξιόπιστη επιλογή.
3. Φωτοηλεκτρικός αισθητήρας εγγύτητας:
Οι φωτοηλεκτρικοί αισθητήρες εγγύτητας χρησιμοποιούνται ευρέως για την ανίχνευση στόχων με διάμετρο 1 mm ή 60 mm σε απόσταση. Όλοι οι φωτοαισθητήρες αποτελούνται από πολλά βασικά εξαρτήματα: κάθε αισθητήρας έχει έναν πομπό, μια πηγή φωτός (-δίοδος εκπομπής φωτός, δίοδος λέιζερ), μια φωτοδίοδο ή δέκτη φωτοτρανζίστορ για την ανίχνευση του εκπεμπόμενου φωτός και βοηθητικά ηλεκτρονικά για την ενίσχυση του λαμβανόμενου σήματος.
Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι φωτοηλεκτρικών αισθητήρων εγγύτητας: ανακλαστικοί, ανακλαστικοί και διάχυτοι.
Όταν το φως που εκπέμπεται από τον αισθητήρα ανακλάται από τον φωτοηλεκτρικό δέκτη, ο ανακλαστικός αισθητήρας εγγύτητας θα ανιχνεύσει τον στόχο. Όταν ο στόχος αποσυνδέει τη δέσμη μεταξύ του πομπού του αισθητήρα και του δέκτη, ο απέναντι αισθητήρας θα ανιχνεύσει τον στόχο.
Ένας αξιόπιστος φωτοηλεκτρικός αισθητήρας είναι ο αντίθετος τύπος αισθητήρα. Ο πομπός και ο δέκτης χωρίζονται από ένα ξεχωριστό περίβλημα για να παρέχουν μια σταθερή δέσμη. Η δέσμη ανιχνεύεται όταν διακόπτεται από ένα αντικείμενο που διέρχεται από τα δύο. Οι trans οπτοηλεκτρονικές συσκευές, παρά την υψηλή αξιοπιστία τους, είναι ανεπιθύμητες οπτοηλεκτρονικές συσκευές. Επειδή είναι ακριβό και επίπονο να τοποθετήσετε τον πομπό και τον δέκτη σε δύο αντίθετες θέσεις, που μπορεί να είναι πολύ μακριά.
Ένα μοναδικό χαρακτηριστικό των φωτοηλεκτρικών αισθητήρων ακτινοβολίας είναι η αποτελεσματική αντίληψη της παρουσίας ισχυρών ατμοσφαιρικών ρύπων. Εάν οι ρύποι συσσωρευτούν απευθείας στον πομπό ή τον δέκτη, υπάρχει μεγαλύτερη πιθανότητα ψευδούς ενεργοποίησης. Ωστόσο, ορισμένοι κατασκευαστές ενσωματώνουν τώρα την έξοδο συναγερμού στο κύκλωμα του αισθητήρα για να παρακολουθούν την ποσότητα του φωτός που εκπέμπεται στον δέκτη. Όταν το ανιχνευόμενο φως πέσει στην καθορισμένη φωτεινότητα απουσία αντικειμένου, ο αισθητήρας προειδοποιεί μέσω του ενσωματωμένου-LED ή της γραμμής εξόδου.
Ο πομπός και ο δέκτης ενός ανακλαστικού αισθητήρα εγγύτητας δεν έχουν ξεχωριστά περιβλήματα, αλλά βρίσκονται στο ίδιο περίβλημα και βλέπουν στην ίδια κατεύθυνση. Ο πομπός παράγει μια δέσμη λέιζερ, υπέρυθρου ή ορατού φωτός και την προβάλλει σε έναν ειδικά σχεδιασμένο ανακλαστήρα, ο οποίος στη συνέχεια εκτρέπει τη δέσμη πίσω στον δέκτη. Η οπτική διαδρομή ανιχνεύεται όταν είναι κατεστραμμένη ή με άλλο τρόπο παρεμβολή.
Το πλεονέκτημα των ανακλαστικών αισθητήρων εγγύτητας είναι ότι είναι εύκολο να τακτοποιηθούν. Χρειάζεται μόνο να τοποθετηθεί στη μία πλευρά, γεγονός που μπορεί να εξοικονομήσει σημαντικά ανταλλακτικά και κόστος χρόνου.
Όπως οι ανακλαστικοί αισθητήρες, ο πομπός και ο δέκτης ενός αισθητήρα αντανακλαστικών βρίσκονται στο ίδιο περίβλημα. Ωστόσο, ο στόχος ανίχνευσης λειτουργεί ως ανακλαστήρας, επομένως ανιχνεύει το φως που ανακλάται από απόσταση. Ο πομπός εκπέμπει μια δέσμη φωτός (συνήθως παλμική υπέρυθρη, ορατή ή λέιζερ) που διαχέεται προς όλες τις κατευθύνσεις για να γεμίσει την περιοχή ανίχνευσης. Στη συνέχεια, ο στόχος εισέρχεται στην περιοχή και εκτρέπει μέρος της δέσμης πίσω στον δέκτη. Όταν υπάρχει αρκετό φως στον δέκτη, εμφανίζεται ανίχνευση και η έξοδος ενεργοποιείται ή απενεργοποιείται (ανάλογα με το αν ο αισθητήρας είναι ενεργοποιημένος ή απενεργοποιημένος).
Ένα συνηθισμένο παράδειγμα αισθητήρα διάχυσης είναι μια βρύση με αισθητήρα σε δημόσιο νεροχύτη τουαλέτας. Το χέρι που τοποθετείται κάτω από το ακροφύσιο λειτουργεί ως ανακλαστήρας, ενεργοποιώντας το άνοιγμα της βαλβίδας νερού. Σημειώστε ότι δεδομένου ότι ο στόχος (χέρι) είναι ένας ανακλαστήρας, οι διάχυτοι φωτοηλεκτρικοί αισθητήρες συχνά επηρεάζονται από τις ιδιότητες του υλικού και της επιφάνειας στόχου. Το εύρος ανίχνευσης μη-μη ανακλαστικών στόχων, όπως το μαύρο ματ χαρτί, θα μειωθεί σημαντικά σε σύγκριση με τους φωτεινούς λευκούς στόχους.
4. Αισθητήρας υπερήχων:
Οι αισθητήρες εγγύτητας υπερήχων χρησιμοποιούνται σε πολλές αυτοματοποιημένες διαδικασίες παραγωγής. Χρησιμοποιούν ηχητικά κύματα για να ανιχνεύσουν αντικείμενα, επομένως το χρώμα και η διαφάνεια δεν τα επηρεάζουν. Αυτό τα καθιστά ιδανικά για μια ποικιλία εφαρμογών, όπως η απομακρυσμένη ανίχνευση διαφανών γυαλιού και πλαστικών, η μέτρηση απόστασης, ο συνεχής έλεγχος της στάθμης υγρών και σωματιδίων και η δημιουργία χαρτιού, λαμαρίνας και ξύλου-.
Οι συνήθεις τύποι είναι οι ίδιοι με τη φωτοηλεκτρική επαγωγή: ανεστραμμένη, ανακλαστική και διάχυτη.
Οι υπερήχοι διάχυτοι αισθητήρες εγγύτητας χρησιμοποιούν έναν ακουστικό αισθητήρα που εκπέμπει μια σειρά ηχητικών παλμών και στη συνέχεια ακούει την επιστροφή τους από τον ανακλώμενο στόχο. Μόλις ληφθεί το ανακλώμενο σήμα, ο αισθητήρας στέλνει το σήμα εξόδου στη συσκευή ελέγχου. Το εύρος ανίχνευσης επεκτείνεται στα 2,5 μέτρα.
Οι αισθητήρες αντανακλαστικών υπερήχων μπορούν να ανιχνεύσουν αντικείμενα σε μια καθορισμένη απόσταση ανίχνευσης μετρώντας το χρόνο διάδοσης. Ο αισθητήρας εκπέμπει μια σειρά ηχητικών παλμών που αντανακλούν πίσω από έναν σταθερό απέναντι ανακλαστήρα (οποιαδήποτε επίπεδη σκληρή επιφάνεια, μηχανή, πλάκα). Τα ηχητικά κύματα πρέπει να επιστρέφονται στον αισθητήρα σε διαστήματα προσαρμοσμένα από τον χρήστη. Εάν όχι, υποτίθεται ότι ένα αντικείμενο εμποδίζει τη διαδρομή ανίχνευσης και ο αισθητήρας εκπέμπει ένα αντίστοιχο σήμα εξόδου. Δεδομένου ότι ο αισθητήρας ανιχνεύει αλλαγές στο χρόνο διάδοσης αντί να επιστρέφει απλώς ένα σήμα, είναι ιδανικός για την ανίχνευση ήχου-που απορροφά και εκτρέπει υλικά όπως το βαμβάκι, ο αφρός, το ύφασμα και το αφρώδες ελαστικό.
Παρόμοιο με ένα αντίθετο φωτοκύτταρο
