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接近度传感器(proximity sensor)

接近传感器相信大家都很少听过这个装置,其实这个装置多数用于工业生产方面,所以大家日常应该少接触到。但是接近传感器可以说是工业生产上,一个不可少的工具,在各方面都有很大的用途。

接近度传感器其实是泛指一系列使用于检测物件距离的感应器,而且它们的供通点是检测过程中则不会接触到物件。接近度传感器有很多种,常用的接近度传感器原理都是一样透过发射电磁场或光束,并分析反射回来的改变,从而判断物件的靠近或出现、离去或消失。

最远可侦测的距离叫"额定范围"。一部份的传感器可以调整额定范围以配合不同的用途。如果调整额定范围一段非常短的距离内,接近传感器经常被用来作为触摸开关。接近度传感器一般的特点都是拥有很高的可靠性和很长的功能寿命,这是因为传感器和感测到的对象之间的并无物理接触,机械零件的损毁接近零。而不同的接近度传感器则适合侦测不同种类的物件,例如电容式传感器适合用于侦测塑胶的物件,而电感式接近传感器则用于金属的目标。以下是各种常见的接近度传感器:

电容式传感器

当被感测的物件接近传感器时,物件会改变电容式传感器内的介电常数,传感器透过量度这个介电常数就可以知道物件的距离。但是电容式传感器的反应速度一般都相对地慢,只有10至50Hz的更新频率,但是由于电容式传感器不会被灰尘或不透明的容器影响,所以常用来取缔光学传感器。一个典型的电容式传感器大约的额定范围是10毫米并且能侦测到0.01毫米以内的厚度改变。

光电式接近传感器

光电式接近传感器是以一个光束产生器,一个特殊的光束检测器,放大器,和一个微处理器而组成的。当发射的光束从一个对象反射回来时,光电检测器就会感应得到,传感器就是透过这个方法来侦测物件。发射的光束将会调制到一个特定的频率上,而检测器亦拥有一个频率敏感的放大器,只会响应调制在相应频率的光。这可以防止灯或阳光造成的误测。当光电式接近传感器感应黑色物体时,物件的不反光特性将令到传感器无法正常工作,当遇到透明或折射光线的物件时情况亦一样。

声波接近传感器

声波接近传感器的工作原理是同声纳一样。由振荡器产生的脉冲信号,稍为高于人类的听觉范围的频率。这些脉冲反射来自附近的物体并返回到另一个传感器,透过侦测发送和接收的脉冲之间的延迟时间,这会得出物件的距离。脉冲将会被编码以防止相邻脉冲之间的混乱。

应用

接近传感器也可用于在机器振动监测测量变化的轴之间的距离和其支承轴承。大型蒸汽涡轮机,压缩机,和使用套筒式轴承的电机,这是常见的应​​用范畴。

 此外,一排的接近传感器排列成一个矩阵时,更可以用检测物件的表面平整度。利用一些已知平整的物件,效准每一个接近传感器后,矩阵可以自动检测出厂物件的平整度是否在可以接受的范围之内。

最常见的一个例子就是在手机上的接近度传感器。这个传感器的作用就是当使用者使用通话功能时,为了避免使用者误触显示屏而作出错误的操作,当传感器感应到物件接近时,会命令显示屏关闭以防止误触。

总结
概括而言接近度传感器只是一类型传感器的统称,当中所包括传感器的原理,外型及用途都各有不同,甚至有一部份你亦可能使用过,但是当时不知道原来这就是接近度传感器。接近度传感器用途极之广泛,对工业生产来说更是一个重要的工具,不少生产工序都依靠接近度传感器来进行检验,效正等的工作,大家可不要小看了这个传感器哦!

Hello everyone! :) I’m 3rd-year undergraduate student from the Department of Electronic & Computer engineering, at the Hong Kong University of Science and Technology. During my studies, I have taken electronics courses such as Electro-Robotics and Embedded System Design and found it fascinating to learn how to get all of the components of such systems, a robotic car in my case, to work together. It is very satisfying to see my car follow the track and perform its task perfectly. It’s like seeing my creation come alive! Through this Designspark Blog, I would like to share what I have learnt in the field of electronics with all of you and also introduce you to some cool electronics news and products. As a student, I understand how painful it is to read through papers that I can barely understand a word of it. I will try to explain everything is a simple way so that anyone can understand it. I hope everyone can share my joy in building electronics gadgets. If you find my blog useful, please share it with your friends! 大家好!:) 我是来自香港科技大学,电子及计算器工程学系三年级的学生。在我过去两年多的学习中,我选修了不少电子课程,当中包括电子机械人及嵌入式系统设计。我发觉在学习如何使不同零件去拼凑成一个嵌入式系统,例如一辆智能电动车,的过程中,不单只令我获益良多并且在完成后更能获得很大的满足感,所以在这一方面我一直都很感兴趣。 透过Designspark博客,我想分享我在电子领域内所学到的点滴,也想为您介绍一些很酷的电子新闻和产品。作为一名学生,我非常明白钻研一份堆满难明生字的文章是多么痛苦,我会尝着用简单明了的字眼去解释,使任何人都可以理解。 我希望我能透过这个管道去分享制作电子小手作的有趣之处。如果你觉得我的博客有趣又或者很有用,请与您的朋友分享!
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