仪电知识｜盘点在工业自动化设备中常用的传感器都有哪些？（上）

在工业自动化中，传感器起着至关重要的作用，以使产品智能化和超自动化。传感器帮助人们检测，分析，测量和处理各种变化，例如在工业生产场所发生的位置，长度，高度，外部和错位的变化。

传感器是一种设备，可以识别电气或物理或其他数量的进度，并以确认产量进度的方式交付收益。简而言之，工业自动化传感器是输入设备，可提供有关特定物理量(输入)的输出(信号)。传感器在预测和预防众多潜在过程中也起着举足轻重的作用，从而满足了许多工业传感应用的需求。

以下是自动化中使用的各种传感器：

1、压力传感器

压力传感器是一种可感知压力并将其转换为电信号的仪器，其数量取决于所施加的压力。工业自动化中使用的主要压力传感器包括压力传感器和真空传感器。

压力传感器：压力传感器广泛用于工业和液压系统，这些高压工业自动化传感器也用于气候控制系统。

真空传感器：当真空压力低于大气压时，会使用真空传感器，并且很难通过机械方法进行检测。这些传感器通常取决于电阻与温度相关的加热丝。当真空压力增加时，对流下降，导线温度上升。电阻成比例增加，并在压力附近进行校准，以便对真空进行有效测量。

压力传感器的应用：用于在给定位置测量低于大气压的压力;用于气象仪器，飞机，车辆和其他已实现压力功能的机械;用于系统中以测量其他变量，例如流体/气体流量，速度，水位和高度。

2、温度传感器

温度传感器是一种从资源中收集有关温度的信息并将其更改为其他设备可以理解的形式的设备。它是传感器的常用类别，可以检测温度或热量，并且可以测量介质的温度。

自动化中使用的主要温度传感器包括数字温度传感器和温湿度传感器。

数字温度传感器：数字温度传感器是基于硅的温度感应IC，可通过数字表示所测量的温度来提供准确的输出。与涉及外部信号调理和模数转换器(ADC)的方法相比，这简化了控制系统的设计。

温湿度传感器：温湿度传感器将温度传感器和湿度传感器组合，再归因于测量的数字信号输出。通过利用该技术和温度以及有限的数字信号采集湿度感测技术，可确保高度一致性和出色的长期稳定性。

温度传感器的应用：连续测量空气，土壤或水中的温度;用于复杂工业应用中的测量;用于在恶劣的工作条件下进行测量。

3、MEMS传感器(微机电系统)

MEMS工业自动化传感器将测量的机械信号转换为电信号。

工业自动化中使用的重要传感器是加速度和运动MEMS.加速度传感器：微机电系统(MEMS)加速度传感器是主要的惯性传感器之一。并且具有动态传感器能力，具有更大范围的传感能力。

运动传感器：微机电系统(MEMS)运动传感器使用在运动交互平台上设计的数据处理算法，该平台将众多低成本MEMS运动传感器与ZigBee无线技术集成在一起，可在与机器一起工作时进行个性化交互。传感器信号处理系统主要解决噪声消除，信号平滑，重力影响分区，坐标系变更和位置信息恢复等问题，广泛用于汽车工业的ABS技术。

MEMS传感器的应用：

MEMS传感器应用范围广泛，从工业，娱乐，体育到教育。例如，触发安全气囊展开或监视核反应堆。以及用于测量静态加速度(重力)，物体倾斜，飞机中的动态加速度，对汽车中物体的震动，还有手机，洗衣机或电脑的振动。还有用于检测运动等等。

4、扭矩传感器

扭矩传感器具有基本的机械挡块，可提高过载能力，并在安装和操作期间提供额外的保护。

工业自动化中使用的重要传感器包括旋转扭矩和扭矩传感器。

旋转扭矩传感器：旋转扭矩工业自动化传感器用于测量旋转扭矩的反作用力。这些扭矩计配有基本的机械挡块，可增加剩余容量，并在安装和操作期间提供额外的安全性。

扭矩传感器：扭矩传感器利用卓越的应变计技术，满足了传感器静态和动态应用中最具挑战性的需求。

扭矩传感器的应用：

用于测量旋转速度和维护必要性;用于测量质量和质量惯性矩;从准静态过程的角度来看要计算的扭矩量;用于测量最高旋转速度，振荡扭矩。

5、磁性开关

磁性开关是气缸用传感器的一个专用称呼，主要应用于检测气缸活塞位置。通常，都由气缸供应商根据客户使用情况配套提供。顾名思义，磁性开关是通过电磁感应来检测目标物，所以，其检测精度相当低。

气缸用磁性开关，可用于设备提速，气缸运动完成，磁性开关感应到，马上进行下一步工作。一个气缸一般配备两个磁性开关，当然也有配一个磁性开关的情况，比如气缸的一个动作推一个物件而夹紧物件，对于这一气缸来讲，推出的是否到位置是重要的，推出的地方要有一个磁性开关，但是如果对于气缸退回时是否退到位不是很在意，只要气缸不是在推出的位置即可，则气缸只需要配备一个磁性开关。

另外一个需要特别关注的地方是气缸不一定就配置磁性开关来检测位置，如果气缸本体在比较狭窄的位置，设置磁性开关不易于调节，则需将感应点引出，由槽型开关来感应气缸的动作。

6、接近开关

接近开关也是依据电磁感应的原理设计制造的，所以，它只能应测金属目标物，并且不同的金属感应距离略有差距。目前常用的接近开关检测距离大约有如下几种：1mm、2mm、4mm、8mm、12mm等。

接近开关通常有两种：埋入型和非埋入型。所谓埋入型就是指接近开关的感应头不检测其圆周方向的金属目标，只检测其前方的金属目标，即传感器感应头可以不露出金属安装支架;所谓非埋入型就是指接近开关感应头既检测其前方的金属目标也同时会检测其圆周方向的金属目标，即传感器感应头必须露出金属安装支架一段距离且圆周方向一定范围内不得有金属目标物以免引起错误判断。

接近开关的检测精度较磁性开关高。接近开关通常用于判断产品有无、工装夹具是否到位等对位置精度要求相对较低的场合。

素材来源：

易启邦（工控一体化纵深服务生态平台）编辑部

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