一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，並能將感受到的信息，按一定規律變換成為(wei) 電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳(chuan) 輸、處理、存儲(chu) 、顯示、記錄和控製等要求。

一、工作原理

傳(chuan) 感器一般由敏感元件、轉換元件、變換電路和輔助電源四部分組成。

1.敏感元件直接感受被測量，並輸出與(yu) 被測量有確定關(guan) 係的物理量信號；

2.轉換元件將敏感元件輸出的物理量信號轉換為(wei) 電信號；

3.變換電路負責對轉換元件輸出的電信號進行放大調製；

4.轉換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。

二、人類五官與(yu) 傳(chuan) 感器

三、傳(chuan) 感器分類

1.敏感元件的分類：

物理類，基於(yu) 力、熱、光、電、磁和聲等物理效應。

化學類，基於(yu) 化學反應的原理。

生物類，基於(yu) 酶、抗體(ti) 、和激素等分子識別功能。

通常據其基本感知功能可分為(wei) 熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。

2.按用途：

壓力敏和力敏傳(chuan) 感器、位置傳(chuan) 感器、液位傳(chuan) 感器、能耗傳(chuan) 感器、速度傳(chuan) 感器、加速度傳(chuan) 感器、射線輻射傳(chuan) 感器、熱敏傳(chuan) 感器。

3.按輸出信號

模擬傳(chuan) 感器：將被測量的非電學量轉換成模擬電信號。

數字傳(chuan) 感器：將被測量的非電學量轉換成數字輸出信號（包括直接和間接轉換）。

開關(guan) 傳(chuan) 感器：當一個(ge) 被測量的信號達到某個(ge) 特定的閾值時，傳(chuan) 感器相應地輸出一個(ge) 設定的低電平或高電平信號。

4.按其構成

基本型傳(chuan) 感器：是一種最基本的單個(ge) 變換裝置。

組合型傳(chuan) 感器：是由不同單個(ge) 變換裝置組合而構成的傳(chuan) 感器。

應用型傳(chuan) 感器：是基本型傳(chuan) 感器或組合型傳(chuan) 感器與(yu) 其他機構組合而構成的傳(chuan) 感器。

四、接近傳(chuan) 感器

又稱接近開關(guan) 是一種無需與(yu) 運動部件進行機械直接接觸而可以操作的位置開關(guan) ，當物體(ti) 接近開關(guan) 的感應麵到動作距離時，不需要機械接觸及施加任何壓力即可使開關(guan) 動作，從(cong) 而驅動直流電器或給計算機（plc)裝置提供控製指令。

接近開關(guan) 是種開關(guan) 型傳(chuan) 感器（即無觸點開關(guan) ），它既有行程開關(guan) 、微動開關(guan) 的特性，同時具有傳(chuan) 感性能，且動作可靠，性能穩定，頻率響應快，應用壽命長，抗幹擾能力強等、並具有防水、防震、耐腐蝕等特點。

接近開關(guan) 分類：

1）電感式接近開關(guan)

2）電容式接近開關(guan)

3）霍爾式接近開關(guan)

4）舌簧式接近開關(guan)

4.1 電感式接近開關(guan)

原理：由電感線圈和電容及晶體(ti) 管組成振蕩器，並產(chan) 生一個(ge) 交變磁場，當有金屬物體(ti) 接近這一磁場時就會(hui) 在金屬物體(ti) 內(nei) 產(chan) 生渦流，從(cong) 而導致振蕩停止，這種變化被後極放大處理後轉換成晶體(ti) 管開關(guan) 信號輸出。

特點：

1.抗幹擾性能好，開關(guan) 頻率高，大於(yu) 200HZ.

2.隻能感應金屬

應用在各種機械設備上作位置檢測、計數信號拾取等。

4.2 電容式接近開關(guan)

原理：電容式接近開關(guan) 的測量端是構成電容器的一個(ge) 極板，而另一個(ge) 極板是開關(guan) 的外殼。當有物體(ti) 移向電容式接近開關(guan) 時，無論該物體(ti) 是否導電，由於(yu) 它的介電常數總會(hui) 不同於(yu) 原來的環境介質（空氣、水、油等），使得電容量發生變化，從(cong) 而使得開關(guan) 內(nei) 部電路參數發生變化，由此識別出有無物體(ti) 接近，進而控製開關(guan) 的通或斷。

圓柱形電容式接近開關(guan) 結構示意圖

特點：

不但能檢測金屬，還能檢測塑料，玻璃，水，油等物質。

易受幹擾，注意安裝位置。

感應距離可調整。

頻率約50HZ.

應用：

依據其特點，特別適合於(yu) 非金屬物的檢測，如食品、化工等行業(ye) 電容式接近開關(guan) 對任何介質都可檢測，包括導體(ti) 、半導體(ti) 、絕緣體(ti) ，甚至可以用於(yu) 檢測液體(ti) 和粉末狀物料。

4.3 霍爾式接近開關(guan)

當一塊通有電流的金屬或半導體(ti) 薄片垂直地放在磁場中時，薄片的兩(liang) 端就會(hui) 產(chan) 生電位差，這種現象就稱為(wei) 霍爾效應。兩(liang) 端具有的電位差值稱為(wei) 霍爾電勢U.

這種接近開關(guan) 的檢測對象必須是磁性物體(ti) 。

4.4 舌簧式接近開關(guan)

舌簧接近開關(guan) 又稱磁性開關(guan) 當磁性物件移近時舌簧閉合，使開關(guan) 內(nei) 部電路狀態發生變化，由此識別附近有磁性物體(ti) 存在，進而控製開關(guan) 的通或斷。

適用於(yu) 氣動、液動、汽缸和活塞的位置測定。

這種接近開關(guan) 的檢測對象必須是磁性物體(ti) 。

4.5 接近開關(guan) 的應用

五、接近開關(guan) 參數

檢測距離：傳(chuan) 感器能檢測到物體(ti) 的最大距離。

電源範圍：在此範圍內(nei) 傳(chuan) 感器能正常工作的電源電壓。

輸出電流：傳(chuan) 感器能提供給負載的最大電流。

輸出壓降：傳(chuan) 感器輸出時自身所占的電壓降。

響應頻率：傳(chuan) 感器最大每秒可以檢測多少次物體(ti) 。

回差範圍：檢測到物體(ti) 時，拉遠檢測到檢測不到時之間的距離，一般以檢測距離的百分比表示。

消耗電流：傳(chuan) 感器沒有輸出時所消耗的電流。

重複精度：傳(chuan) 感器多次檢測距離之間的差別。

短路保護電流：當輸出負載短路或太大時，輸出電流達到短路保護電流時，傳(chuan) 感器將處於(yu) 保護狀態。

5.1 回差的距離

如沒有回差的話，接近動作距離時就會(hui) 發生反複ON/OFF的來回轉換的現象。

一般回差距離控製在檢測距離的5-15%以內(nei) 。

六、光學傳(chuan) 感器

6.1 光電開關(guan) 分類

1）對射式光電開關(guan)

2）漫反射式光電開關(guan)

3）反饋反射式光電開關(guan)

4）定距離式光電開關(guan)

5）色標傳(chuan) 感器

6.2 對射型光電開關(guan)

特點：

檢測距離較長。

投光器/受光器兩(liang) 者都需要

6.3 U型（槽型）光電開關(guan)

U型光電是把接收和發射做在一起的對射型光電。

由於(yu) 發射和接收做在了一起，安裝適用非常實用方便。

U型（槽型）光電開關(guan) 應用

6.4 漫反射型光電開關(guan)

漫反射光電開關(guan) 是一種集發射器和接收器於(yu) 一體(ti) 的傳(chuan) 感器。當有被檢測物體(ti) 經過時，將光電開關(guan) 發射器發射的足夠量的光線反射到接收器，於(yu) 是光電開關(guan) 就產(chan) 生了開關(guan) 信號。

特點：

檢測距離短。

隻需在一處配線，無需反射板。

有投光/受光二個(ge) 透鏡。

6.5 反饋反射型光電開關(guan)

集發射器與(yu) 接收器於(yu) 一體(ti) 。光電開關(guan) 發射器發出的光線經過專(zhuan) 用反射鏡，反射回接收器，當被檢測物體(ti) 經過且完全阻斷光線時，光電開關(guan) 就產(chan) 生了檢測開關(guan) 信號。

特點：檢測距離小於(yu) 對射型。隻需在一處配線，反射板在光的入射方向上形成反射光光軸對合方便。

6.6 定距離式光電開關(guan)

特點：

工作原理類似於(yu) 漫反射式光電開關(guan) ，其投光器與(yu) 受光器置於(yu) 一體(ti) ，隻有當物體(ti) 出現在聚焦點時，光電開關(guan) 才會(hui) 有動作。

6.7 色標傳(chuan) 感器

特點：

用來區分顏色，常用於(yu) 檢測標識。

與(yu) 擴散反射型一樣，隻需在一處配線，無需反射板。

色標傳(chuan) 感器工作原理：

以不同顏色物體(ti) 的發射率差作為(wei) 檢測原理。

6.8 光纖與(yu) 光電傳(chuan) 感器

1、光電傳(chuan) 感器：是采用光電元件作為(wei) 檢測元件的傳(chuan) 感器。它首先把被測量的變化轉換成光信號的變化，然後借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號。光電傳(chuan) 感器一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。

2、光纖傳(chuan) 感器：是將來自光源的光經過光纖送入調製器，使待測參數與(yu) 進入調製區的光相互作用後，導致光的光學性質(如光的強度、波長、頻率、相位、偏正態等)發生變化，稱為(wei) 被調製的信號光，在經過光纖送入光探測器，經解調後，獲得被測參數。

3、其實光纖傳(chuan) 感器應該屬於(yu) 光電傳(chuan) 感器中的一種，相對來說，光纖傳(chuan) 感器通常比普通的光電傳(chuan) 感器的精度要高，普通的光電傳(chuan) 感器是指傳(chuan) 感器上直接發光、收光，由於(yu) 光的擴散等原因，收光量的大小無法精確控製，即導致檢測的精度無法提高精度，而光纖傳(chuan) 感器通過光纖線傳(chuan) 輸光線，提高光束的聚攏程度，易判斷收光量的大小，檢測精度要高。

七、光電開關(guan) 的安裝

1、光電開關(guan) 可根據現場環境進行安裝。產(chan) 品的測量精度與(yu) 安裝是否恰當有很大關(guan) 係。

2、光在發射時會(hui) 有發散現象，即有一個(ge) 指向角，檢測物或接收器在一定範圍內(nei) 都會(hui) 接受到光，在安裝時，要注意該項指標，避免產(chan) 生測量誤差。

3. 漫反射式光電開關(guan) 發出的光線，需要被檢測物表麵將足夠的光線反射回漫反射開關(guan) 的接受器，所以檢測距離和被檢測物體(ti) 的表麵反射率將是決(jue) 定接受器接收到光線的強度大小，粗糙的表麵反射回的光線必將小於(yu) 光滑表麵反射回的強度。在安裝時，要注意被測物體(ti) 表麵的反射率。

4.光電開關(guan) 的應用環境也是影響其長期工作穩定、可靠的重要條件。當光電開關(guan) 工作在最大檢測距離狀態時，由於(yu) 光學透鏡會(hui) 被環境汙染，甚至會(hui) 被強酸性物質腐蝕，會(hui) 降低使用參數特性，會(hui) 造成可靠性降低。在應用中，比較簡便的解決(jue) 方法是根據光電開關(guan) 的最大檢測距離（Sn）降額使用，來保證最佳工作距離。

八、傳(chuan) 感器的接線方式

8.1 兩(liang) 線輸出

特點：接線簡單,客戶負載可以串接在兩(liang) 根輸出線中的任意一根上。

交流型不分正負極隨便接，直流棕線接正、藍線接負。

8.2 三線 PNP 輸出（常開）

特點：相對於(yu) 兩(liang) 線工作更穩定可靠。

8.3 三線 PNP輸出（常閉）

8.4 三線 NPN輸出（常開）

8.5 三線 NPN輸出（常閉）

8.6 四線 NPN一開一閉輸出

特點：多功能輸出，接線靈活方便，可同時接兩(liang) 個(ge) 負載也可接任意一個(ge) 負載。

九、光電開關(guan) 的使用注意事項

1.采用反射型光電傳(chuan) 感器時，檢測物體(ti) 的表麵和大小對檢測距離和動作區域都有影響。

2. 檢測微小物體(ti) 時，要比檢測較大物體(ti) 時的靈敏度小，檢測距離小一些。

3.檢測物體(ti) 的表麵的反射率越大，檢測靈敏度越高，檢測距離較大。

4.采用反射型光電傳(chuan) 感器時，最小檢測物體(ti) 的大小由透鏡直徑來決(jue) 定。

5.檢測凹凸、等級時反射型光電傳(chuan) 感器最合適。

6.防止光電開關(guan) 之間相互幹擾。

7. 高壓線，動力線與(yu) 光電傳(chuan) 感器的配線，應分 開走線，否則會(hui) 受到感應造成誤動作。
8 .電源電壓應在規定的使用範圍內(nei) 使用 。
9. 請勿用在灰塵較多、腐蝕性氣體(ti) 較多、水、油、藥劑直接濺散的場所使用，室外式太陽等有強光直射的場所。
10. 使用時應在規定的環境溫度範圍內(nei) 使用。

11. 安裝時要穩固，不能產(chan) 生鬆動或偏斜。
12. 安裝光電傳(chuan) 感器時，不能損壞發射器件或接受器件。