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利用光電效應制成的傳感器稱為光電式傳感器。光電式傳感器是根據投光器發出的光,在檢測體上發生光亮增減,用光電變換元件組成的受光器檢測物體的有無、大小的非接觸式的控制器件。
按照輸出號可以分為模擬式、數字式和開關量輸出式。其中輸出形式為開關量的傳感器為光電式接近開關。它是由光發射器(發射紅外光或可見光)和光接收器組成(接收光并并轉換成電號,以開關量形式輸出)。
光電式接近開關可以分為對射式、反射式和漫射式。
1、接近開關類型的選擇
檢測金屬的首先選用電感式,檢測非金屬時優先選用電容式,檢測磁號的選用磁感式接近開關。
2、接近開關外觀的選擇
一般常選用圓柱螺紋形狀,可根據實際需要來選擇。
電容式接近開關是以電容器的極板作為其檢測面,而檢測面外部所面對的物質,則是電容器兩個極板之間的絕緣介質,若該絕緣介質發生變化,則電容器的電容量也將隨之變化。
無論金屬或非金屬的被測物體,在接近或離開電容式接近開關時,都會引起接近開關電容器的介電常數發生變化,從而使得電容式接近開關能夠輸出相應的開關號。因此,電容式接近開關所檢測的物體,并不限于金屬導體,也可以是絕緣的液體或粉狀物體。
為了滿足不同場合、不同物質的溫度測量要求,測量溫度的方法有接觸式和非接觸式兩種。前者是將感溫元件與被測對象進行直接物理接觸,通過熱傳導來測溫;后者則是將感溫元件與玻測對象不進行物理接觸,而通過熱輻射進行熱傳遞來測溫。兩種測溫方法,分別有與其對應的溫度傳感器。接觸式溫度傳感器通常是利用材料或元件的溫度特性來測溫的。常用的溫度傳感器主要有熱電偶、熱電阻、熱敏電阻及集成溫度傳感器等。圖7是設備中使用的溫度傳感器Pt100及溫度變送器。
某些傳感器可以僅由敏感元件和轉換元件組成,而某些傳感器的敏感元件和轉換元件可合二為一,簡單的傳感器是由一個敏感元件(兼轉換元件)組成,它在感受被測量時可以直接輸出電量,如熱電偶、壓電晶體、光電池等。
2. 傳感器的分類
傳感器的種類繁多,其分類方法也有多種,這里僅介紹兩種為常用的分類方法。
(1)按被測物理量分類。傳感器有位移傳感器、接近傳感器、速度傳感器、溫度傳感器、力傳感器、力矩傳感器、壓力傳感器及加速度傳感器等。這種分類方法直接表明了傳感器的用途,與用戶和傳感器生產廠家所關心的各種待測息的種類相對應,便于用戶了解和選用傳感器。
(2)按工作原理分類。傳感器有電阻式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、壓電式傳感器、霍爾傳感器、光電式傳感器等。這種分類方法以傳感器的工作原理為依據,有利于人們對各種傳感器及其檢測原理的理解和研究。
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