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你该会的基础选型—传感器篇

浏览次数: 日期:2018-12-25

自动化元器件“三大马车”:传感器、气缸、伺服电机,在自动化设备元器件中占据了绝大部分。很多工程师认为传感器作为通电类自动化元器件应该由电气工程师来选型。然而,本人推崇元器件的选型原则应该为:谁用谁选,谁选谁安装,谁选谁报价。作为一个集成商类型的机械工程师,应该在紧张的设备交期内,学会基本的元器件选型。本文将对接近传感器、光电传感器、光纤传感器,三类常用的传感器,做个人粗略的选型经验分享。


接近传感器的选型及应用

1、接近传感器选型依据


(1)确定被检测物体的材质及大小;材质分为金属、非金属;


(2)确定检测距离,与传感器安装位置有关;


(3)屏蔽or非屏蔽;齐平安装or非齐平安装;


(4)输出形式,PNP/NPN;与PLC有关,欧洲地区以PNP为主,比如Siemens,亚洲地区以NPN为主,比如OMRON;


(5)接线方式,导向引出式/接插件式;接插件形式更利用维护跟换;


(6)2线/3线(2线是的漏电流经过负载,可能会引起误动作)


机械工程师选型主要关键词:感应距离、屏蔽/非屏蔽、PNP/NPN


2、接近传感器应用案例

M8传感器在工装中可用于判断物体是否存在(产品是否存在,动作是否到位等)。由于工装的紧凑化设计,个人更倾向于使用M8,屏蔽型接近传感器,且为了后期维护,个人推荐使用接插件形式。

M12接近传感器由于感应距离稍大于M8,因此在一些设备有振动的部位,使用M12接近传感器,信号将更稳定。个人倾向于在空间充裕的环境使用M12接近传感器,比如输送线中,托盘的到位信号。此处除了M12的比M8信号稳定外,价格也是考虑的一个方面,M12相对于M8更便宜。因此,输送线中使用M12接近传感器的性价比更高。


光电传感器的选型及应用

1、光电传感器选型依据


(1)确定感应距离;光电传感器具有检测距离长的特点;


(2)确定工作类型:对射型光电传感器、反射型光电传感器、回归反射型光电传感器;


(3)被检测物体感应截面与光电传感器稳定工作状态时的光斑大小对比;


(4)输出形式,PNP/NPN;与PLC有关,欧洲地区以PNP为主,比如Siemens,亚洲地区以NPN为主,比如OMRON;


(5)接线方式,导向引出式/接插件式;接插件形式更利用维护跟换;


(6)其他:工作环境(是否需要防油防尘等)


机械工程师选型主要关键词:感应距离、工作类型、光斑大小、PNP/NPN。


2、光电传感器应用案例

(1)光电传感器在工装中的应用

对比接近传感器,光电传感器具有感应距离远,便于调整感应距离,可实现非接触式检测等特点。因此在一些场景,光电传感器也经常被用于远距离检测物体是否存在。当多个传感器密集排列时,需要注意传感器间的干扰。解决相互干扰的办法大致有以下几种:


使用具有抗干扰功能的光电传感器;

安装时将传感器隔开一定距离;一般为动作区域范围的1.5倍以上;

对射光电错位安装,最多两对(传感器A发射端并传感器B接收端------传感器A接收端并传感器B发射端);

对射光电成发射端和接收端一定角度安装;

调低灵敏度

对射型光电传感器在输送线中,常用来检测产品是否存在。对比反射型光电传感器,其感应距离更远,受被检测物表面光洁度影响较小,因此更多的应用于输送线检测产品是否在位。


光纤传感器的选型及应用

1、光纤传感器选型依据

(1)确定感应距离;需要配合放大器使用;

(2)工作类型:对射型光纤传感器、反射型光纤传感器、区域型光纤传感器;

(3)被检侧物体感应截面与光电传感器稳定工作状态时的光斑大小对比;光纤传感器具有检测光斑小的特点;

(4)输出形式,PNP/NPN;与PLC有关,欧洲地区以PNP为主,比如Siemens,亚洲地区以NPN为主,比如OMRON;

机械工程师选型主要关键词:感应距离、工作类型、光斑大小、PNP/NPN。


2、光纤传感器应用案例


光纤传感器的功能与光电传感器有些类似,均可远距离检测物体是否存在。不同的是,光纤传感器的体型较光电传感器小,且光斑直径也比光电传感器的光斑小很多。此外,光纤传感器由光纤及光纤放大器组成,这使得它能适应更恶劣的环境,比如油污环、高温等。


人工装配过程中,经常会遇到以下细小的零件。这些零件各个小,遇到工作环境光线不佳,操作者视力不佳等情况,装配效率及合格率都会受到影响。因此,为了提高装配效率及合格率,在装配过程中使用光纤传感器来监控产品有无,无疑是一个比较优秀的方案。同样,如图示中多个对射型光纤传感器的安装,同样也需要考虑传感器件的信号干扰问题。解决办法可参看光电传感器。



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