Blog về So sánh cảm biến gần và quang điện Ứng dụng chính

Trong tự động hóa công nghiệp và phát hiện đối tượng, cảm biến gần và cảm biến quang điện đại diện cho hai công nghệ phát hiện không tiếp xúc cơ bản.chúng khác nhau đáng kể về các nguyên tắc hoạt động, kịch bản ứng dụng và đặc điểm hiệu suất.và cung cấp hướng dẫn lựa chọn cho các giải pháp tối ưu cụ thể cho ứng dụng.

Các cảm biến gần nhận thấy sự hiện diện của vật thể mà không cần tiếp xúc vật lý thông qua các hiện tượng vật lý khác nhau bao gồm cảm ứng điện từ, thay đổi dung lượng và hiệu ứng từ trường.Bản chất không tiếp xúc của chúng làm cho chúng lý tưởng để phát hiện vật thể mong manh và hoạt động trong môi trường khắc nghiệt với nhiệt độ cực cao, độ ẩm, hoặc chất ăn mòn.

Các cảm biến này phát hiện ra những thay đổi môi trường do các vật thể mục tiêu:

• Cảm biến gần cảm ứng:Sử dụng cảm ứng điện từ thông qua một cuộn dây bên trong tạo ra một từ trường xoay.
• Các cảm biến gần dung lượng:Khám phá sự thay đổi trong điện dung giữa hai điện cực khi các vật thể sửa đổi hằng số dielectric, làm việc với cả vật liệu kim loại và phi kim loại.
• Máy cảm biến gần từ:Sử dụng các thành phần nhạy cảm từ tính (hiệu ứng Hall hoặc các yếu tố kháng từ) phản ứng với sự biến đổi từ trường từ từ từ vật sắt tiếp cận.

• Động lực:Khám phá kim loại duy nhất với hiệu suất vượt trội trên vật liệu sắt
• Khả năng:Khám phá vật liệu phổ quát với độ nhạy với tính chất dielectric
• Magnetic:Chỉ phát hiện vật liệu từ tính
• Tiếng siêu âm:Đo khoảng cách bằng cách phản xạ sóng âm, không bị ảnh hưởng bởi tính chất quang học của vật thể
• Hồng ngoại:Các giải pháp nhỏ gọn sử dụng ánh sáng IR phản xạ, phổ biến trong các thiết bị di động

Ưu điểm:

• Hoạt động không tiếp xúc bảo vệ tính toàn vẹn của cảm biến và mục tiêu
• Xây dựng vững chắc đảm bảo tuổi thọ lâu dài
• Khả năng miễn dịch cao đối với sự can thiệp của môi trường
• Thời gian phản hồi nhanh

Hạn chế:

• Phạm vi phát hiện hạn chế (thường là từ milimet đến centimet)
• Sự thay đổi hiệu suất phụ thuộc vào vật liệu
• Tính nhạy cảm với nhiễu điện từ tiềm năng

Được thực hiện rộng rãi trong:

• Tự động hóa công nghiệp cho vị trí bộ phận và an toàn máy
• Robot để tránh chướng ngại vật và điều hướng
• Hệ thống ô tô bao gồm hỗ trợ đậu xe
• Điện tử tiêu dùng cho giao diện không chạm
• Hệ thống an ninh phát hiện xâm nhập

Các thiết bị quang điện tử này chuyển đổi tín hiệu ánh sáng thành đầu ra điện, phát hiện các vật thể thông qua việc gián đoạn chùm tia hoặc phân tích phản xạ.Có khả năng phát hiện các vật liệu khác nhau bao gồm bề mặt trong suốt và phản xạ, chúng cung cấp tính linh hoạt ứng dụng rộng.

Bao gồm bộ phát sáng, ống kính quang học, máy dò ánh sáng và bộ xử lý tín hiệu, các cảm biến này phát hiện sự thay đổi do vật thể gây ra về cường độ ánh sáng hoặc đường dẫn chùm tia.

• Đèn xuyên:Cặp phát và thu riêng biệt để phát hiện tầm xa, độ tin cậy cao
• Phản xạ:Các đơn vị phát ra/nhận tích hợp phát hiện ánh sáng phản xạ bề mặt
  • Phản xạ khuếch tán: Để phát hiện bề mặt mờ
  • Trình phản xạ: Sử dụng đèn phản xạ để phát hiện vật thể trong suốt
• Xếp (Slot):Vỏ hình U để phát hiện chính xác các vật thể nhỏ

Ưu điểm:

• Phạm vi phát hiện mở rộng (centimeter đến mét)
• Tính linh hoạt của vật liệu bao gồm các vật thể trong suốt
• Khả năng phản ứng tốc độ cao
• Khám phá chính xác có thể

Hạn chế:

• Khả năng nhiễu ánh sáng xung quanh
• Kết thúc bề mặt và độ nhạy màu sắc
• Các mô hình tiêu chuẩn gặp khó khăn với việc phát hiện đối tượng rõ ràng

Sử dụng phổ biến bao gồm:

• Đánh giá sản xuất công nghiệp và kiểm soát chất lượng
• Phân loại và xác định gói hàng hậu cần
• Giám sát đường đóng gói
• Hệ thống đăng ký in ấn
• Các hệ thống an ninh xung quanh

Các cân nhắc chính cho việc lựa chọn cảm biến tối ưu:

• Phạm vi phát hiện:Điện quang cho khoảng cách, gần cho tầm gần
• Vật liệu mục tiêu:Khớp loại cảm biến với thuộc tính đối tượng
• Môi trường hoạt động:Hãy xem xét nhiệt độ, chất gây ô nhiễm và ánh sáng
• Nhu cầu chính xác:Photovoltaic cho các ứng dụng chính xác cao
• Các hạn chế ngân sách:Các cảm biến gần thường tiết kiệm hơn

Các yếu tố bổ sung bao gồm kích thước vật lý, yêu cầu lắp đặt, thông số kỹ thuật năng lượng và định dạng tín hiệu đầu ra.Kiểm tra thực tế đối với các thông số ứng dụng được khuyến cáo để lựa chọn cuối cùng.

Cả cảm biến gần và cảm biến quang điện đều cung cấp các giải pháp phát hiện không tiếp xúc thiết yếu trên các ứng dụng công nghiệp, thương mại và tiêu dùng.Hiểu được các đặc điểm hoạt động khác nhau của chúng cho phép các kỹ sư chọn các giải pháp cảm biến tối ưu cân bằng hiệu suất, độ tin cậy và hiệu quả chi phí cho các trường hợp sử dụng cụ thể.Sự lựa chọn thích hợp phụ thuộc vào việc đánh giá cẩn thận các yêu cầu phát hiện so với khả năng và hạn chế vốn có của mỗi công nghệ.