了解传感器

没有功能正常的传感器，工业机械和加工设备将无法运行。一个坏的传感器会因为不向控制器发送信号或启用运动或操作而导致生产停止。更糟糕的是传感器在错误的时间发送不正确的信号或信号。像这样的“失火”会导致事故和代价高昂的碰撞。

传感器分为模拟传感器或数字传感器。这篇博文回顾了数字传感器的使用情况和可用的类型。它还为针对特定应用选择合适的数字传感器提供了一些指导。

传感器的使用方式和位置

数字传感器用于将运动的存在、缺席、水平和位置传达给将执行相应动作的物体。示例包括感应传送带上的容器、测量液位以及识别机构何时到达特定位置。

数字传感器的输出通常进入 PLC 的 IO 模块。在某些情况下，它可能通过 IO 硬件馈入 PC，或者在不太复杂的实现中，它直接连接到继电器。

应用程序可以像打开灯以告诉操作员零件就位一样简单。一个更复杂的例子是机器人夹具中的零件存在传感器，它让控制器知道零件已被抓住。

电气基础

大多数工业传感器使用 24Vdc。 （某些行业更喜欢 120Vac。）这包括来自传感器主体的三根电线中的两根。三是信号线。传感器被描述为 PNP 或 NPN 以及源或下沉。无论您是更换现有传感器、将传感器添加到系统中，还是从头开始，选择正确的类型都很重要。

1。 PNP 和 NPN 传感器

PNP 和 NPN 是指传感器内的晶体管如何打开和关闭信号。在 PNP 传感器中，信号在打开时变为高电平 (+24V)，而在 NPN 传感器中则变为低电平。使用正确的类型很重要，因为它必须补充输入模块。

更换传感器时，请注意欧洲和北美机器制造商一般更喜欢 PNP 传感器，而亚洲设备通常使用 NPN。

2。采购和下沉

这些术语也与传感器中的晶体管有关。在 PNP 传感器中，信号升高到 +24V 以指示逻辑真，并流入 PLC DI 模块。因此传感器是源，DI模块是接收器。

对于 NPN 传感器，它成为接收器，而 PLC 是源。因此，传感器的 0V 是逻辑正确的。

3。切换逻辑

传感器可以配置为常开 (NO) 或常闭 (NC)。例如，传送带上的光电传感器可能会在没有零件存在时输出低信号，并在光束被阻挡时切换到高信号，反之亦然。

此外，传感器可以串联或并联。这提供了创建 AND 和 OR 函数的机会，从而减少了连接到 PLC 的电线数量和所需的 PLC 编程量。

数字传感器类型

• 光电 - 使用光电管检测光束。光源可能距离较远，因此这种类型的传感器适用于输送机应用。
• 感应式 - 这些包含一个发射波动电磁场的线圈。穿过场的金属会产生干扰，从而促使输出。电感式传感器适用于非常短距离的应用。
• 电容式 - 使用与电容器相同的原理，它们可以检测附近是否存在任何材料。它们适用于导电和非导电材料。

数字传感器选择注意事项

要点是：

• 目标位置和距离 - 确定传感器应该是接触式还是非接触式
• 目标类型 - 金属或非金属、固体或液体、透明或不透明、反射或非反射
• 可用空间 - 许多（但不是全部）传感器都配备在 12 毫米直径的机身中。其他人需要更多空间。
• 工作环境 - 冲洗？防爆？灰尘或水分含量高？
• 连接 – PNP 还是 NPN？ 24Vdc 还是 120Vac？ NO 还是 NC？
• 灵敏度、分辨率、准确度和可重复性——这些定义了传感器所需的性能。

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最好的传感器可以为机器或安装它的其他设备提供可重复、准确和可靠的操作。反之，选择不当可能会导致操作不一致，从而导致质量参差不齐、频繁停机，甚至可能造成危险的工作条件。

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John Henry Foster 最近收购了 Sensors Incorporated 和 Sensors Integration。 Sensors 是工业传感器、安全和机器视觉集成领域的全国领先企业，为 OEM、系统集成商和最终用户提供技术服务和支持。尽管两家公司继续相互独立运营，但两家公司都拥有强大的智力资源和知识共享。

图片由 Banner Engineering and Sensors Incorporated 提供