分享自动控制里常用SCHUNK传感器的基础知识

　　分享自动控制里常用SCHUNK传感器的基础知识

　　SCHUNK传感器是人类感知、获取和检测自然界各种信息的工具，通过它能得到人类感官无法获得的信息。在现代科学技术、人类日常生活中，传感器都起着不可替代的作用。可以说，科学技术越发达，自动化程度越高，对传感器的依赖就越大。

　　一、SCHUNK传感器的组成与分类

　　1. SCHUNK传感器的组成

　　SCHUNK传感器通常由敏感元件、转换元件及基本转换电路组成，如图1所示。敏感元件是能够灵敏地感受被测景并按确定关系做出响应的元件；转换元件是将敏感元件所感受的被测量转换成电路参数（如电阻、电感和电容）或电量（如电压、电流）的元件；基本转换电路是将转换元件的输出转换成便于传输和处理电量的电路。

　　SCHUNK传感器组成

　　SCHUNK传感器可以仅由敏感元件和转换元件组成，而某些传感器的敏感元件和转换元件可合二为一，简单的传感器是由一个敏感元件（兼转换元件）组成，它在感受被测量时可以直接输出电量，如热电偶、压电晶体、光电池等。

　　2. SCHUNK传感器的种类繁多，其分类方法也有多种，这里仅介绍两种为常用的分类方法。

　　（1）按被测物理量分类。传感器有位移传感器、接近传感器、速度传感器、温度传感器、力传感器、力矩传感器、压力传感器及加速度传感器等。这种分类方法直接表明了传感器的用途，与用户和传感器所关心的各种待测信息的种类相对应，便于用户了解和选用传感器。

　　（2）按工作原理分类。传感器有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、霍尔传感器、光电式传感器等。这种分类方法以传感器的工作原理为依据，有利于人们对各种传感器及其检测原理的理解和研究。

　　3. SCHUNK传感器的特性是指传感器的输出量与输人量之间的对应关系。由于输人量有静态（即输人信号为不随时间变化或变化非常缓慢的基本稳定状态）和动态（即输人信号为随时间作周期变化或无规律瞬变的变化状态）两种基本形式，因此传感器的特性通常有两种对应的表示形式，即静态特性和动态特性。当输人量处于静态时，传感器的输出与输人量之间的关系称为传感器的静态特性。通常，用来表征传感器静态特性的主要指标有：测量范围、量程、灵敏度、分辨力、线性度、迟滞性、重复性、漂移和稳定性等。

　　二、常用SCHUNK传感器的特性

　　1. SCHUNK传感器能够在非接触的情况下检测被测物体是否接近，并将检测结果以开关信号方式输出，因此通常又称为无触点行程开关或接近开关。接近开关有电感式、电容式、光电式、霍尔式等多种。

　　（1）电感式接近传感器。SCHUNK传感器也称为电感式接近开关或电涡流式接近开关。电感式接近开关主要由LC高频振荡电路、信号处理电路和开关放大电路组成，

　　SCHUNK传感器所检测的物体必须是金属导体。与普通机电式行程开关相比，电感式接近开关具有重复定位精度高、动作频率高、使用寿命长、安装调整方便和对恶劣环境的适应能力强等显著，因此广泛应用于工业、科研等诸多领域。电感式接近开关外形如图3所示。

　　SCHUNK传感器接近开关是以电容器的极板作为其检测面，而检测面外部所面对的物质，则是电容器两个极板之间的绝缘介质，若该绝缘介质发生变化，则电容器的电容量也将随之变化。

　　无论金属或非金属的被测物体，在接近或离开电容式接近开关时，都会引起接近开关电容器的介电常数发生变化，从而使得电容式接近开关能够输出相应的开关信号。因此，电容式接近开关所检测的物体，并不限于金属导体，也可以是绝缘的液体或粉状物体。使用的电容式接近开关如图5所示。

　　（3）SCHUNK传感器是利用光电器件将光信号转换成电信号的一种传感器。 其的敏感元件是光电器件，光电器件的工作基础是光电效应。

　　2.SCHUNK传感器不同物质的温度测量要求，测量温度的方法有接触式和非接触式两种。前者是将感温元件与被测对象进行直接物理接触，通过热传导来测温；后者则是将感温元件与玻测对象不进行物理接触，而通过热辐射进行热传递来测温。两种测温方法，分别有与其对应的温度传感器。接触式温度传感器通常是利用材料或元件的温度特性来测温的。常用的温度传感器主要有热电偶、热电阻、热敏电阻及集成温度传感器等。图7是设备中使用的温度传感器Pt100及温度变送器。

　　3. 磁性开关

　　在自动化中，磁性开关用于各类气缸的位置检测，用两个磁性开关来

　　测机械手上气缸伸出和缩回到位的位置。

　　磁力式接近开关(简称磁性开关)是一种非接触式位置检测开关，这种非接触式位置检测不会磨损和损伤检测对象，响应速度高。磁性开关用于检测磁性物质的存在，安装方式上有导线引出型、接插件式、接插件中继型，根据安装场所环境的要求磁性开关可选择屏蔽式和非屏蔽式。