1.什么是传感器
传感器是一种能够感知指定的物理或化学量,并将其转换成可用信号的装置。在众多领域中,传感器发挥着至关重要的作用,无论是在工业生产、医疗健康、还是环境保护等方面,传感器都扮演着不可或缺的角色。
同时传感器更是工业自动化设备中不可或缺的一种器件,它是设备的机械系统和控制系统连结的纽带。机械系统通过传感器将运动参数以及运行状态反馈给控制系统,控制系统通过传感器反馈的信号和数据发出指令驱动机械系统,其重要性不言而喻。
传感器相当于人体的各种感觉器官,设备控制系统需要通过它来确定:机构的位置、产品的有无、以及产品的精度等重要参数以监测和控制设备的使用状态和产品的生产过程。
2.传感器的分类
传感器可以按照使用方式、检测方式、以及输出型号类型的不同进行分类。
(1)根据其使用方式,传感器在工业自动化设备中最常见的主要用途有以下几种:检测有无、检测位置、检测外形、检测速度、检测温度等各种物理量。
(2)根据其检测方式,工业自动化设备中常用的传感器大约有以下几种:磁性开关、接近开关、光电开关、光纤传感器、光栅、位移传感器、压力传感器、电热偶、激光传感器、编码器等。
(3)根据其输出型号类型的不同,传感器大致可以分为三种:开关量输出型、模拟量输出型和数字量输出型。开关量输出的传感器有两种:一种是常开型(NO)、一种是常闭型(NC)。开关量输出的三线制传感器通常有两种输出制式:NPN和PNP,即低电平输出和高电平输出。通常,我们使用的控制器的输入输出接口——PLC 接口或者工业控制计算机的输入输出卡接口——接受NPN 型输出信号。不过NPN 型和 PNP 型输出也是可以通过继电器相互转换的。

3.传感器的选择
对于传感器的选择,我们只要明白其用途即可,不必深究传感器的原理,通常情况下我们需要考虑的主要是以下三个问题:
(1)检测要求和条件,测量目标物的性状、测量目的、测量的目标值范围、测量频率等;
(2)传感器性能, 传感器的检测精度、响应速度、输出信号类型等;
(3)工况条件,主要是指传感器的使用环境和与其他装置的连接环境等。
在考虑以上三个主要问题之外,还需要考虑传感器的可靠性和寿命。传感器的可靠性决定了其在长期运行中的稳定性和准确性,而寿命则直接影响了设备的维护周期和总体成本。此外,传感器的可维护性和故障诊断能力也是选择时的重要考量因素,因为这些特性可以显著影响设备的运行效率和维护成本。因此,在传感器选择过程中,不仅要满足当前的应用需求,还要考虑其在整个设备生命周期中的表现。

