开关量传感器
开关量传感器原理及应用
开关量传感器原理及应用开关量传感器，顾名思义，是一种用于检测或测量开闭状态的传感器。
它可以实时感知并输出二进制信号，通常是0和1，分别表示开和关的状态。
开关量传感器的工作原理可以归纳为物理接触和非接触两种类型。
物理接触型开关量传感器的原理相对简单，它通过物理接触来感知开闭状态。
在传感器的触发器部分，通常会安装一个弹簧或其他机械构件来实现开关的闭合和断开。
当待测物体接触开关处的活动部分时，开关闭合导通，输出高电平信号1；当断开接触时，开关断开断电，输出低电平信号0。
物理接触型开关量传感器具有结构简单、稳定可靠的特点，广泛应用于安全门、电梯限位、自动化生产等场合。
非接触型开关量传感器则是通过非接触方式来感知开闭状态，主要有光电传感器和磁敏传感器两种。
光电传感器利用光线的传播和遮挡来感知目标运动或干扰物的存在，包括反射式光电传感器和透射式光电传感器。
在反射式光电传感器中，发光二极管发出红外线照射至接收器，当被测物体遮挡光束时，接收器接收不到信号，输出低电平信号0；当物体不再遮挡光束时，接收器接收到信号，输出高电平信号1。
透射式光电传感器则通过发射端和接收端相互对射，当物体进入光束之中时，光线被遮挡，接收端输出低电平0，反之输出高电平1。
磁敏传感器利用永磁体和敏感器之间的磁场相互作用来感知开闭状态，包括霍尔传感器和磁簧开关。
在霍尔传感器中，当永磁体靠近霍尔元件时，感应到的磁场会使霍尔元件输出高电平信号1；当永磁体远离霍尔元件时，磁场减弱，霍尔元件输出低电平信号0。
磁簧开关类似于物理接触型传感器，它具有一个可动和一个固定的磁性触发体，当两者接近时触发体磁场感应，输出高电平1；当两者分离时，触发体磁场减弱，输出低电平0。
开关量传感器在工业自动化、仓储物流、安防监控等领域有着广泛的应用。
在自动化生产中，开关量传感器常用于物料的检测和定位，如传送带上是否有物料通过、机器手臂的限位等。
在仓储物流中，开关量传感器用于货物的计数和识别，如自动货柜的开闭状态检测、货物在输送线上的跟踪等。
开关量和模拟量输入采集技术原理
开关量和模拟量输入采集技术原理概述开关量和模拟量输入采集技术在现代自动化系统中得到了广泛应用。
本文将介绍开关量和模拟量的基本概念，讨论它们的采集技术原理以及应用场景。
开关量输入采集技术原理开关量是指只能具有两种状态的信号，通常用来表示开或关、存在或不存在、触发或不触发等情况。
开关量输入采集技术用来将这些开关状态转换为数字信号，以便计算机或控制器进行处理。
传感器的基本原理开关量输入采集技术的核心是传感器，它能够感知物理或电气量的变化，并将其转换为电信号。
常用的开关量传感器包括按钮、开关、光电开关等。
开关量输入采集电路开关量输入采集电路主要由输入电路和输出电路组成。
输入电路用于将传感器输出的电信号处理成稳定的信号，输出电路用于将输入信号转换为计算机或控制器可以读取的数字信号。
模拟量输入采集技术原理模拟量是指连续变化的信号，其取值范围可以是任意的。
模拟量输入采集技术用来将这些连续变化的信号转换为数字信号，以便计算机或控制器进行处理。
传感器的基本原理模拟量输入采集技术的核心也是传感器，常见的模拟量传感器有温度传感器、压力传感器、光敏传感器等。
这些传感器能够将物理或电气量转换为与之成正比的模拟电信号。
模拟量输入采集电路模拟量输入采集电路主要由传感器、信号调理电路和A/D转换器组成。
传感器将物理或电气信号转换为模拟电信号，信号调理电路对模拟电信号进行放大、滤波和线性化处理，A/D转换器将模拟电信号转换为数字信号。
开关量输入和模拟量输入的应用场景开关量输入和模拟量输入采集技术在各个领域都有广泛的应用。
工业自动化在工业自动化系统中，通过开关量输入采集技术可以实现对设备状态的监测和控制。
例如，通过检测某个设备的开关状态来确定其是否正常工作，从而及时发现故障并采取相应的措施。
模拟量输入采集技术则可以用于测量和监测各种物理量，如温度、压力、流量等。
通过对这些模拟量的采集和处理，可以实现对工艺过程的控制和调节。
环境监测开关量输入采集技术可以应用于环境监测领域，如检测门窗的开关状态、光线的亮暗程度等。
开关传感器的作用及特性
开关传感器的作用
这些接近开关传感器在航空、航天技术以及工业生产中应用十分广泛;在日常生活中，如宾馆、饭店、车库的自动门，自动热风机上都有应用;在安全防盗方面，如资料档案、财会、金融、博物馆、金库等重地，通常都装有由各种接近开关组成的防盗装置。
在测量技术中，如长度，位置的测量;在控制技术中，如位移、速度、加速度的测量和控制，也都有着大量使用。
而使用的方式，通常是制作成接近开关。
开关传感器的特性
1、无触点输出，操作寿命长。
2、非接触检测，避免了对传感器自身和目标物的损坏。
3、即使在有水或油喷溅的苛刻环境中也能稳定检测。
4、小型感测头，安装灵活。
5、反应速度快。
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开口式霍尔电流传感器检测原理
开口式霍尔电流传感器检测原理开口式霍尔电流传感器是一种通过霍尔效应来检测电流的传感器。
它通过对电流的磁场进行测量，得出电流的大小。
这种传感器使用上比较方便且准确，不易造成电路干扰，其检测范围也相对较大，广泛用于各种电气设备中。
开口式霍尔电流传感器的原理是基于霍尔效应。
霍尔效应是当电流通过一个导体时，在该导体两侧产生的电场将导致电子受到偏转，从而产生横向电场。
当将该导体放置在恒定磁场中时，电子将沿着导体中心轴线方向进行偏转，并在导体两侧产生一定的电势差。
这种现象就是霍尔效应。
开口式霍尔电流传感器利用霍尔效应来测量电流。
它使用一个开口式磁环作为探头，并将其置于待测电流的通路上。
当电流通过通路时，在该通路周围会形成一个磁场，并通过磁环内部。
探头内置有霍尔元件，其会受到磁场的影响而产生电压输出。
这个输出电压与电流大小成正比。
因此，通过测量霍尔元件产生的电压输出，就可以推算出待测电流的大小。
开口式霍尔电流传感器的检测原理相对简单，但需要注意一些细节。
首先，探头必须正确地安装在电流通路上。
安装的位置和方向会影响探头的测量精度。
其次，在测量过程中，必须确保磁场的均匀性。
任何外界因素或者电流本身对磁场的影响都会对测量结果造成干扰。
最后，霍尔元件的脆弱性需要注意。
过高的温度或外力冲击都会导致霍尔元件的损坏。
总之，开口式霍尔电流传感器是一种基于霍尔效应来检测电流的传感器。
它具有测量精度高、使用方便等优点，在电气设备的控制和监测中广泛应用。
要想保证测量结果的准确性，需要注意探头的安装、磁场的均匀性以及霍尔元件的脆弱性等。
U-GAGE 传感器 说明书
T30U 系列选型U -G A G E ®T30U 系列－既能模拟量输出，又能开关量输出的超声波传感器功能多样U-GAGE T30U 系列为超声传感器的多功能性设置了新标准：在同一个传感器中既包括开关量输出，又包括模拟量输出。
• 两种型号：NPN 或PNP 开关量输出，加上一个0 ~ 10V dc 或4 ~20mA 模拟量输出。
专利的超短“T ”型外壳T30U 为精巧、超短型的超声波传感器，检测头直径为30mm ，长度为竞争对手产品的一半。
• 四个LED 指示灯使您随时了解传感器的设置及工作状态• 红色LED 闪烁指示接收到的信号相对强度• 两个黄色LED 指示被测物位于检测窗口之间• T30U 数字滤波装置具有极强的抗干扰能力，并具有瞬时过压及反极性保护双开关量输出• 两个NPN 或两个PNP 开关量输出• 每路输出独立编程设定• 提供直接液位控制型号（泵入/泵出）按键编程设计，使调整更快、更容易、更安全T30U 可以简单地使用按钮在150mm - 1m (5.9” -39.4”) 或300mm - 2m (11.8” - 78.7” ) 范围内任意设定不同的检测窗口。
• 同竞争对手产品比较，T30U 设置过程更简便，只需三个步骤，即可完成设定。
• 用户还可以通过外部开关，计算机或控制器进行远程设定，更加方便、安全。
U-GAGE ®T30U 系列选型T30U 系列外形尺寸电缆式接插件式注：在电缆式产品型号后加W/30，电缆长度为9m ；接插件式产品需另购接插电缆† 技术参考资料请从 上下载T30U 系列选型U -G A G E ®U-GAGE ®T30U 系列选型–+NPNPNP* 4 - 20mA 或0 - 10V dc **最大100mA注：接线图同样适用于电缆式或QD 接插件式。
建议屏蔽线接地或电源负极T30U 系列接线图T30U系列波形图¶ˇ¶ˇ¶ˇ¶ˇU-GAGE T30U 有效波束，对于平板物体(典型)U-GAGE T30U 有效波束，对于柱形物体(典型)1米型2米型1米型2米型模拟量+开关量双开关量–+NPNPNPT30U 系列附件选型U -G A G E ®电缆：PVC 封套，聚氨酯镀铬黄铜连接螺母导线：20或22高柔性连接线，PVC 绝缘，镀金触点工作温度：-40°C ~ +90°C （-40°~ +194°F ）电压等级：250V ac/300V dcT30U 系列选型U-GAGE®12.7 mm(0.50")Q45U 系列选型U -G A G E ®只需按一按键• 即可在100mm 到3000mm 检测距离间进行窗口设定• 微处理器控制的“示教”模式可以方便地设定检测窗口，只需将被测物置于检测位置第一设定点，点击一下按键，再将被测物置于检测位置第二设定点，点击按键即可。
电厂专业面试题库
1 大型火电机组热工自动化技术包括：控制（C）、报警（A）、监测（M）、保护（P），简称CAMP.2 顺序控制系统：SCS或SEQ锅炉炉膛安全监视系统FSSS汽轮机数字电液调节系统DEH汽轮机安全监视系统TSI3 设定值：在开关量控制系统中，用来设定被控量的预期值的参比信号。
4 位式作用：开关量变量值的数目，一般只取有限几个限定数目，叫做“位”作用方式。
5 开关量变送器：将被测参数转化为标准开关量信息输出的测量设备，它为开关量控制系统提供操作条件和回报信号并将被测参数的限定值转换为触点信号，并按照开关量控制系统的要求给出规定的电平信号。
6 切换值：使输出变量改变的任一输入变量值。
7 上切换值：输入变量增大时，使输出变量改变的输入变量值。
8 下切换值：输入变量减小时，使输出变量改变的输入变量值。
9 切换差（死区）：上切换值与下切换值之差。
10 重复性误差：在相同条件下：输入变量按照同一方向变化时，连续多次测得的切换值之最大变化值。
11 开关量变送器主要技术要求：动作的稳定性；动作的可靠性；切换差。
12 开关量信息的获取方法：通过各种形式的开关量变送器获得；通过模拟量转换至开关量；采用显示仪表上附加的开关。
13 可靠性指的是系统在规定的工作条件下和预定的时间内持续完成规定功率的概率。
14 信号串联法只适应于特别强调减小开关量控制系统的误动作率，而对拒动作率要求不高的场合。
15 信号并联法只适用于要求拒动作率小，而对误动作率要求不高的场合。
16 常见的执行机构有电动机和阀门（挡板）。
17 目前，火电厂中使用最广泛的执行器是电动执行器。
18 用电能驱动的执行机构一般用于分散、远距离控制的场合，是火电厂中应用较广泛的一种。
19 驱动阀门的气动执行机构，常用的有薄膜式和活塞式两种。
20 PLC的组成：输入输出组件、控制器、编程器。
21 通电延时电路、断电延时电路的作用是有效防止振荡和不稳定的输出。
22 程序控制就是根据生产所预先规定的顺序，在各种输入信息的作用下，使各个控制对象有条不紊地、有步骤地自动控制顺序动作。
开关量温湿度传感器说明书
一、应用范围精密型温湿度传感器是采用最新专利技术半导体敏感器件设计方案，用于测量室内环境的温度、湿度的一体化智能监控模块。
产品不仅具有显示直观、精度高、成本低、外形美观、安装方便等特点，而且特别具有专利技术的自恢复自校准功能，因此，产品测量精度高、长期稳定性好。
本公司提供有RS485接口、干节点输出接口、4-20mA模拟输出等多种型号产品，为用户提供全系列温湿度监控解决方案，已经广泛应用于通讯机房、IDC数据机房、空调室、实验室、图书馆、办公室等室内场所的温湿度测量。
二、主要技术参数三、主要特点(1)采用最新专利技术敏感元件，具有自恢复自校正功能，精度高，一致性好；(2)大屏幕高亮度LCD显示，观察直观、操作简便；(3)具有温度单位选择：摄氏度(℃)、华氏度(℉)可设置，可在全球范围使用；(4)具有温度、湿度误差校正设置，方便进行定期校验；(5)具有温度、湿度告警范围设置，提供干接点告警信号输出，实现本地告警功能。
(6)独特风道设计，电路温升不影响传感器检测性能；(7)外接端口具有抗电磁干扰设计，可靠性高；(8)电源输入具有防反功能，电源输入正负反接不损坏设备。
(9)模块化结构，安装、维护方便。
四、安装连接图本传感器安装时需检查接线正确后，才能上电工作并测试相应功能。
五、基本功能描述5.1实时温、湿度显示本温湿度传感器需检查接线正确后，才能上电工作。
上电后若传感器工作正常，LCD将显示采集的温湿度值。
当室内温度无告警时，接线端子的3-4脚是常开状态；当室内湿度无告警时接线端子的5-6脚也是常开状态。
5.2按键功能说明本温湿度传感器设计有四个按键：菜单键、增加键、减少键、确认键，使用按键可设置相应的各种参数。
① MENU：在测量状态下按该键激活功能菜单。
②▲：增加键，在功能菜单激活状态下，按此键进行数字增加。
③▼：减少键，在功能菜单激活状态下，按此键进行数字减少。
④ ENTER：当菜单处于激活状态，按该键表示确认选择。
传感器技术
一、传感技术概述
2. 传感器的基本分类 3） 按物理特性分： （1） 电路参量式传感器； （2） 磁电式传感器； （3） 压电式传感器； （4）光电式传感器； （5）气电式传感器； （6）热电式传感器； （7）波式传感器； （8）射线式传感器； （9）半导体式传感器； （10）其他原理的传感器。 4）按用途分： （1）位移传感器； （2）压力传感器； （3）振动传感器； （4）温度传感器； （5）速度传感器等。
SQ1
4，技术指标 1）动作时间：闭合或断开所需的时间； 2）额定电流：能负载的电流； 3）机械寿命：闭合断开的次数。
三、电感式接近开关
1，电感式接近开关的基本原理 电涡流效应： 当金属物体处于一个交变的磁场中时，在金属物体内部产生交变的电涡流， 该涡流又会反作用于产生它的磁场。 2，电感式接近开关的类型 1） 按工作电压分：交流型和直流型； 2） 按接线方式分：二线制，三线制，四线制，五线制，六线制； 3） 按触点的性质分：常开式，常闭式，常开与常闭混合式； 4） 按输出逻辑分：正逻辑型，负逻辑型，浮空型，混合型； 5） 按外形分：螺纹型，圆柱型，长方体型，U型等。 3，元件符号
一、传感技术概述
2. 传感器的基本分类
1） 按工作机理分： （1） 结构型传感器：利用传感器的结构参数变化来实现信号转换；
例如：限位开关
（2） 物性型传感器：依靠传感器中敏感元内部的物理或化学性质的变化来 实现检测功能的传感器。
例如：光电开关
2）按能量转换情况分： （1）能量控制型传感器：在信号变化过程中，其能量需要由外电源供给。
三、电感式接近开关
4，技术指标 1）动作距离：在检测状态下，触发传感器的检测距离； 2）复位距离：停止触发传感器的距离； 3）额定动作距离：标准动作距离； 4）设定距离：一般可为额定动作距离的0.8倍； 5）回差值：动作距离与复位距离间的绝对值； 6）重复定位精度：连续测量10次动作距离，其中最大值与最小值之差为重复 定位精度。 7）最大开关频率： 8）最大开关电流： 9）工作电压：DC5V, DC15V, DC24V
电子元器件与开关量传感器(3)
NPN接近开关输出电路
NPN接近开关接线
接近开关内部电路图
接近开关外部接线图
PNP接近开关输出电路
PNP接近开关接线
接近开关内部电路图
接近开关外部接线图
开关量感应器接线要点
1)接近开关有两线制和三线制之区别，三线制接近开关又分为NPN型和PNP型， 它们的接线是不同的。 2)两线制接近开关的接线比较简单，接近开关与负载串联后接到电源即可。 3)三线制接近开关的接线：红(棕)线接电源正端；蓝线接电源0V端；黄(黑)线为 信号，应接负载。而负载的另一端是这样接的：对于NPN型接近开关，应接 到电源正端；对于PNP型接近开关，则应接到电源0V端。 4)接近开关的负载可以是信号灯、继电器线圈或可编程控制器PLC的数字量输入 模块。 5)需要特别注意接到PLC数字输入模块的三线制接近开关的型式选择。PLC数字 量输入模块一般可分为两类：一类的公共输入端为电源0V，电流从输入模块 流出(日本模式)，此时，一定要选用NPN型接近开关；另一类的公共输入端为 电源正端，电流流入输入模块，即阱式输入(欧洲模式)，此时，一定要选用 PNP型接近开关。千万不要选错了。 6)两线制接近开关受工作条件的限制，导通时开关本身产生一定压降，截止时又 有一定的剩余电流流过，选用时应予考虑。三线制接近开关虽多了一根线，但 不受剩余电流之类不利因素的困扰，工作更为可靠。 7)有的厂商将接近开关的“常开”和“常闭”信号同时引出，或增加其它功能， 此种情况，请按产品说明书具体接
可变电阻符号
滑动触点电位器
电容
电容器是由两个彼此绝缘、相互靠近的导体与中间一层不导电
的绝缘介质构成的，两个导体成为电容器的两极，分别用导线 引出，是一种储能元件。电容也是最常用、最基本的电子元件 之 一。
微动开关传感器原理
微动开关传感器（Microswitch）是一种常用的机械式开关，通常用于检测物体的位
置、开关状态或者触发特定的动作。
微动开关传感器的原理基于其内部的机械结构和电气连接。
微动开关传感器的原理如下：
1. 机械结构：微动开关包括一个弹簧加载的可移动臂，当受到外部力或压力时，可移动臂会发生位移。
这种位移会触发开关内部的触点，导致开关的状态发生改变。
2. 电气连接：微动开关内部有一组触点，通常包括常闭触点和常开触点。
当可移动臂发生位移时，触点会打开或闭合，从而改变电路的连接状态。
3. 工作原理：当受到外部力或压力时，可移动臂会触发开关内部的触点，改变触点
的状态，从而改变电路的通断状态。
这种状态改变可以被用作信号传感器，例如检测门的开关状态、触发警报或控制其他设备的操作。
微动开关传感器的原理简单而可靠，因此被广泛应用于各种电子设备、机械设备和自动化系统中。
外界对传感器传输信号存在哪些干扰？
外界对传感器传输信号存在哪些干扰？在传感器领域中，想必大家对模拟量传感器和开关量传感器非常熟悉。
毕竟在控制系统里，不论是信号输入还是输出，一个参数要么是模拟量，要么是开关量。
开关量信号属于是非连续信号，且只有两种状态，比如开关的导通和断开，继电器的闭合和打开，电磁阀的通和断等，由于信号传输单一，且不用持续上传，所以外界因素对开关量传感器信号传输的干扰较小。
而模拟量信号传输较为复杂也更容易受到外界影响，因此下文将着重讲述一下外界对模拟量传感器传输信号存在哪些干扰。
模拟量传感器与开关量传感器不同，模拟量传感器传输的信号为连续信号(自变量的在整个连续时间范围内都有定义的信号是时间连续信号或连续时间信号，简称连续信号)，通过电压、电流、电阻等表示参数的大小。
需要注意的是，连续信号指的是时间连续，也就是说，模拟量传感器的信号传输可以不连续，但是记录的时间必须保证连续。
影响模拟量传感器的外界干扰根据传感器设备应用的场景不同，现场运行时受的干扰也多种多样，我们要具体情况具体对待，对不同的干扰采取不同的措施。
但这种灵活的处理方式明显与传感器普适性存在矛盾，目前的解决方式是采用模块化方法，除了基本构件之外，针对不同的运行场合，设备能够装配不同的选件以有效地抗干扰、提高可靠性。
影响模拟量传感器的外界干扰种类：1、静电感应静电感应是由于两条支电路或元件之间存在着寄生电容，使一条支路上的电荷通过寄生电容传送到另一条支路上去，有时候也被称为电容性耦合。
2、电磁感应当两个电路之间有互感存在时，一个电路中电流的变化就会通过磁场耦合到另一个电路，这一现象称为电磁感应。
这种情况在传感器使用的时候经常遇到，需要格外注意。
3、漏电流感应由于电子线路内部的元件支架、接线柱、印刷电路板、电容内部介质或外壳等绝缘不良，特别是传感器的应用环境湿度增大，导致绝缘体的绝缘电阻下降，这时漏电电流会增加，由此引发干扰。
尤其是当漏电流流入到测量电路的输入级时，其影响就特别严重。
传感器的安装标准
一、传感器安设标准1、回采工作面传感器安装位置：上隅角安装T0传感器；往外10米范围内安设T1传感器；在回风口10—15米处安设T2瓦斯、温度、CO传感器；当回采顺槽巷道大于1000米时，安装T中传感器。
2、开掘工作面的传感器安设位置：在风筒出口对帮距工作面迎头3-5米处,安设T1传感器，距回风口10—15米处安设T2传感器，当掘进到1000米时，安装T中传感器。
3、双巷掘进期间工作面、回风流安设甲烷传感器标准同开掘工作面的传感器安设标准相同，另外需在两工作面混合回风流中安设一台甲烷传感器。
4、开掘工作面开口5米时，可只在工作面安设T1传感器，但巷道推进到30米起必须安设T2传感器；采煤工作面推进到停采线附近，而采到T1、T2传感器相距不足50米时，可只安设T1传感器，但采掘工作面的断电功能必须贯穿整个生产过程，即从开始到结尾全过程具备断电功能。
5、采区回风巷安设甲烷、CO、风速传感器。
6、井下各机电硐室需安设温度传感器，报警值≥34℃。
7、甲烷、温度、CO传感器应垂直吊挂，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷道侧壁不小于200mm。
风速传感器应设置在巷道前后10米无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算风量的地点，其悬挂应采用硬连接方式固定，风速检测口应垂直于风流方向。
8、带式输送机滚筒下风侧10-15m处应设置烟雾、一氧化碳传感器。
9、开关量传感器的设置：（1）主要通风机、局部通风机必须设置设备开停传感器。
（2）采区主要进回风巷道中的主要风门必须设置风门传感器。
当两道风门同时打开时，发出声光报警信号。
（3）掘进工作面局部通风机的风筒上应安设风筒传感器，风筒传感器须设置在距掘进面不超过20米处。
（4）必须通过在被控开关的负荷侧设置馈电传感器或在被控开关内取馈电状态接点信号的方式可靠监测被控开关的馈电状态。
二、职责划分1、开掘队组负责本队施工巷道范围内（从巷道开口位置到工作面之间）的设备看管、工作面50米范围内线缆的规范吊挂及其管理；信息中心负责工作面线缆延长、回风流传感器的规范吊挂和巷道内所有传感器的标校及故障处理。
开关型传感器的基本原理
开关型传感器的基本原理开关型传感器是一种常用的传感器类型，在各种工业自动化和控制系统中被广泛使用。
它通过检测或测量某种物理量，如位置、压力、温度等，将其转化为开关信号。
开关型传感器的基本原理是根据被测量物理量的变化，使传感器内部的开关状态发生变化。
下面将详细介绍开关型传感器的基本原理及其工作原理。
开关型传感器的基本原理是基于二态原理，即只有两种状态：开和闭。
当被测量物理量处于某个特定范围内时，传感器的开关状态为闭合；当物理量超出设定范围时，传感器的开关状态为断开。
开关型传感器的输出信号一般是一个开关电路，可以是开关量信号，也可以是电平信号。
开关型传感器的工作原理与其测量的物理量相关。
以下将以常见的位置和压力传感器为例，分别介绍它们的工作原理。
1. 位置传感器的工作原理：位置传感器用于检测物体的位置或运动。
常见的位置传感器有接近开关、光电开关等。
接近开关是一种使用最广泛的位置传感器。
它利用感应原理，当被测物体接近传感器时，传感器的开关状态发生变化。
常见的接近开关有磁性接近开关和光电接近开关。
磁性接近开关通过测量磁场的变化来检测物体的位置或运动。
光电接近开关通过光束的遮挡来判断物体的位置。
光电开关也是一种常用的位置传感器。
它通过发射光束和接收光束来检测物体的位置或移动。
当光束被物体遮挡时，传感器的开关状态发生变化。
2. 压力传感器的工作原理：压力传感器用于测量物体的压力。
常见的压力传感器有机械式的开关型压力开关和电子式的开关型压力传感器。
开关型压力开关是一种机械式的压力传感器。
它利用弹簧和导电片的连接状态来检测压力变化。
当被测压力超过设定值时，弹簧会被压缩，导电片与固定触点接触，使开关闭合。
电子式的开关型压力传感器利用半导体材料的电阻变化来检测压力变化。
当被测压力施加在传感器上时，半导体材料的电阻会发生变化，进而改变传感器的开关状态。
需要注意的是，开关型传感器的测量范围和灵敏度可以根据实际需要进行调整。
开关型传感器名词解释
开关型传感器名词解释
嘿，朋友们！今天咱来聊聊开关型传感器呀！这玩意儿啊，就像是一个超级敏锐的小卫士。
你想想看，开关型传感器就像是家里的电灯开关，啪嗒一下，灯亮了或者灭了，特别干脆直接。
它呀，对特定的物理量特别敏感，一旦这个物理量达到了某个设定的值，它就会像被触发了机关一样，迅速给出一个明确的信号。
比如说，在一些自动门那里，当有人靠近到一定距离的时候，开关型传感器就感知到了，然后门就自动打开啦，多神奇呀！这就好像是它有一双火眼金睛，能瞬间察觉到周围的变化。
它是不是特别厉害呢？
再比如在一些生产线上，开关型传感器可以检测到产品是否到达了某个位置，然后发出信号让机器进行下一步操作。
这就像是一个精确的指挥官，指挥着整个生产过程有条不紊地进行。
而且啊，开关型传感器的种类那可真是五花八门呢！有检测温度的，有检测压力的，还有检测光线的等等。
这不就跟我们人一样嘛，每个人都有自己擅长的领域和技能。
温度开关型传感器就像是个对温度特别敏感的小精灵，温度一变化它就能马上感知到。
压力开关型传感器呢，就像是个大力士，能承受住压力的变化并及时给出反馈。
它们虽然小小的，但是作用可大了去了！没有它们，很多自动化的东西可就没法正常运转啦。
这就好比一部机器少了一个关键的零件，那可不行呀！
你说，这开关型传感器是不是特别有趣又特别重要呢？它们在我们的生活和工作中默默发挥着作用，让一切都变得更加智能和便捷。
我们真应该好好感谢这些小家伙们呀！
所以啊，可别小看了开关型传感器哦，它们可是隐藏在各种设备里的小英雄呢！。
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不锈钢
木塞 啤酒泡沫
200%
35% 70%
不透明白色塑料
87%
人的手掌心
75%
定区域反射式光电开关原理
检测距离
检测距离
定区域式光电 开关有一个非常确定 的检测区域，不经过 该区域的被测物体不 会引起光电开关产生 开关信号。
动作迟滞应该小于动作距离的10%。值得注意的是，迟滞太大
了容易造成灵敏度不好，太短了又容易干扰。一般情况下，厂
家选用的回滞距离在1%~3%左右，以兼顾开关的综合性能。 4、额定工作距离：指接近开关在实际使用中被设定的安装距离， 一般为动作距离的0.8倍。 5、响应频率：在1S内，接近开关频繁动作的次数。 6、响应时间：值从接近开关检测到有效物体到输出状态出现电平 翻转所经过的时间。
反射板 反射镜
发射光
偏振光
被测物体
反射镜反射型光电开 关集光发射器和光接受器 于一体，与反射镜相对安 装配合使用。反射镜使用 偏光三角棱镜，能将发射 器发出的光转变成偏振光 反射回去，光接收器表面 覆盖一层偏光透镜，只能 接受反射镜反射回来的偏 振光。
镜面反射光电开关应用
机械手定位
实验7 漫射光电传感器响应范围
实验5 对射光电传感器的响应特性
• 对射式光电开关： 它包含了在结构上 相互分离且光轴相 对放置的发射器和 接收器，发射器发 出的光线直接进入 接收器，当被检测 物体经过发射器和 接收器之间且阻断 光线时，光电开关 就产生了开关信号。 当检测物体为不透 明时，对射式光电 开关是最可靠的检 测装置。
管，管中装有两个铁质的弹性簧片电板，还灌有一种叫金属铑的惰性
气体。平时，玻璃管中的两个由特殊材料制成的簧片是分开的。当有 磁性物质靠近玻璃管时，在磁场磁力线的作用下，管内的两个簧片被
磁化而互相吸引接触，簧片就会吸合在一起，使结点所接的电路连通。
外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路也就断开了。 因此，作为一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，干簧管可以作
7、导通压降：接近开关在导通状态时，开关内输出晶体管上的电
压降。
电感式接近传感器由三大部分组成：LC振荡器、信号触发器
及开关放大输出电路。
工作原理：当金属物体靠近接近开关时，探头产生电磁震荡， 金属物体内部会产生涡流。金属物体产生的涡流反作用于接
近开关，使接近开关震荡能力衰减，内部电路的参数发生变
光幕应用（续） 安全区示警
实验6 镜面反射式光电传感器的响应特 性
镜反射式光电开关：它亦集发射器与接收 器于一体，光电开关发射器发出的光线经 过反射镜反射回接收器，当被检测物体经 过且完全阻断光线时，光电开关就产生了 检测开关信号。
反射型光电开关及反射镜外形
三角反射镜
集发射、接收器 于一身
反射镜反射型光电开关工 作原理
思考与训练：
在括号内填写“能”或“不能” 1、电感式接近开关（）用于对非金属的检测。
2、（）在直流磁场中使用电感式接近开关。
3、在金属粉尘较多的生产环境中，电感式接近开关（）正常工作。
4、把电感式接近开关埋入传送带，电感式接近开关（）正常工作。 5、高速运动的金属物体（）用响应时间快、动作距离短的电感式 接近开关来检测。
6、电感式接近开关的两个电源线（）反接。
7、根据电感式接近开关的工作原理判断，金属和非金属混合材质 的物体（）被电感式接近开关检测。 8、接近开关的两个输出（常开和常闭）（）同时导通或关断。
光电门电路
自动计时器
自动报警器
电感式接近开关在加工中的应用
转速测量
光电传感器
• 1、工作原理 光电传感器简称光电接近开关，它是利用 被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回 路选通电路，从而检测物体有无的。物体 不限于金属，所有能反射光线的物体均可 被检测。
接近开关的主要性能指标
• 1、动作距离：当被测物由正面接近开关的感应面时，使
接近开关动作（输出状态变为有效状态）的距离为接近开
关的动作距离。 • 2、复位距离：当被测物由正面离开接近开关的感应面，
接近开关转为复位时，被测物离开感应面的距离为复位距
离。 • 3、动作迟滞（动作滞差）：指复位距离与动作距离之差。 动作滞差越大，传感器对抗被测物抖动等造成的机械振动 干扰的能力就越强。
为传感器用，用于计数，限位等等（在安防系统中主要用于门磁、窗
磁的制作），同时还被广泛使用于各种通信设备中。在实际运用中， 通常用永久磁铁控制这两根金属片的接通与否，所以又被称为“磁控
管”。
拍照片
应用领域
• 磁控管在手机、程控交换机、复印机、洗 衣机、电冰箱、照相机、消毒碗柜、门磁、 窗磁、电磁继电器、电子衡器、液位计、 煤气表、水表中等等都得到了很好的应用。
漫反射型光电开关的应用
请思考如何将光电开关用于卫生间的自动冲 水设备
相关知识点
• 1、检测方式
根据光电开关在检测物体时发射器所发出的光线被折回到接收器的途 径的不同，可分为漫反射式、镜反射式、对射式等。
2、表面反射率
漫反射式光电开关发出的光线需要经检测物表面才能反射回漫反射开 关的接受器，所以检测距离和被检测物体的表面反射率将决定接受器 接收到光线的强度。粗糙的表面反射回的光线强度必将小于光滑表面 反射回的强度,而且，被检测物体的表面必须垂直于光电开关的发射光 线。常用材料的反射率如表1所示。
化，从而识别出金属物体。电感式接近开关也称为涡流式接 近开关。
电感式接近开关传感器包括一个振荡器电路，这一电路是 由一个线圈以及一个放大器构成。当线圈中通入交变的电 流后，线圈的周围就会产生交变的磁场。如果某一导电材 料进入到磁场作用范围内，根据电磁感应原理，导电材料
内部就会有电涡流产生，电涡流产生的交变磁场就会削弱
对射式光电开关示意图
遮断报警
光电开关在流水线上 的应用
定区域式光电开关 罐装高度检测
送料器 储料仓 咖啡罐
落料口
流水线运行方向
遮断式光电开关 （计数）
光幕应用 当有物体 遮挡住光 线时，传 感器发出 报警信号， 起保护、 预警等作 用。
光幕应用
光线被遮断（报警）
ห้องสมุดไป่ตู้
光幕应用（续）
光幕用于 自动收费系统的 车辆检测
在一般工业生产场所电感式接近开关和电容式接近
开关使用较多，因为这两种接近开关对环境的要求条件 较低。当被测对象是导电物体或者是可以固定在一块金 属物上的物体时，一般都选用电感式接近开关，因为它 的响应频率高、抗干扰性能好、应用范围广、价格低。
若所测对象是非金属（或金属）、液位高度、粉状物高
度、塑料、烟草等，则应选用电容式接近开关。这中开 关虽然响应频率低，但稳定性好。
一般情况下，可以齐平安装 的接近开关也可以非齐平安 装，但非齐平安装的接近开 关不能齐平安装。这是因为， 可以齐平安装的接近开关头 部带有屏蔽，齐平安装时， 其检测不到金属安装支架， 而非齐平安装的接近开关不 带屏蔽，当齐平安装时，其 可以检测到金属安装。正因 为如此，非齐平安装的接近 开关的灵敏度比齐平安装的 灵敏度要大些，在实际应用 中可以根据实际需要选用。
表1 常用材料的反射率 材料 白画纸 报纸 餐巾纸 包装箱硬纸板 洁净松木 反射率 90% 55% 47% 68% 70% 材料 不透明黑色塑料 黑色橡胶 黑色布料 未抛光白色金属表面 光泽浅色金属表面 反射率 14% 4% 3% 130% 150%
干净粗木板
透明塑料杯 半透明塑料瓶
20%
40% 62%
实验一、接触式（非接触式） 磁感应接近传感器的开关特性
实训原理：
对于干簧片接近传感器，接触开关是用磁铁 材料制成的（Fe-Ni,Fe-铁,Ni-镍），被封 在一个玻璃管中，这个管子里装满惰性气体。 如果簧片接近传感器接近磁场时，刀开关被 吸在一起，一个电路就这样产生了。
干簧管原理
• 干簧管是干式舌簧管的简称，是一种有触点的无源电子开关元件，具 有结构简单，体积小便于控制等优点，其外壳一般是一根密封的玻璃
被测物漫反射型光电开关原理
漫反射型光电
开关集光发射器和光
被检测物体 接受器于一体。当被 测物体经过该光电开 关时，发射器发出的 漫反射光线 光线经被测物体表面 反射由接受器接受， 发射光线 于是产生开关信号。
当被检测物体的表面
光亮或其反光率极高 反射光线 时，漫反射式的光电
开关是首选的检测模
光发射器 和光接受器 式。
接近开关传感器的应用
训练一、磁性接近开关传感器：1、干簧片式接近传感器的开关特性 2、电感式接近传感器的开关特性M12B、M18B 训练二、电感式接近传感器
3、电感式接近传感器对不同金属的灵敏度检测
4、元件表面对电感式接近传感器开关距离的影响
训练三、光学接近传感器
训练四、电容式接近传感器
电感式接近开关固定 在支架上，工件在传 送带上依次自左向右 移动，当工件进入到 接近开关的检测范围 之后，接近开挂动作， 内部晶体管导通，常 开触点闭合，常闭出 点断开。接近开关动 作可以触发别的机械 动作或程序处理，从 而对工件进行统计、 加工、分类等。 电感式接近开关并不 与被测物体接触，依 靠电磁场变化来检测， 大大提高了检测的可 靠性，也保证了接近 开关的使用寿命。所 以，该类型的接近开 关在制造工业中广泛 使用，尤其在汽车、 机床等行业中使用频 繁。
了线圈所产生的磁场，由此引起线圈阻抗的变化。线圈阻 抗变化的程度会随着材料的导电性，渗透性，尺寸和接近 程度的不同而有所变化。通过随后的几个实训可以看到， 导体材料的不同以及材料和传感器之间的距离的变化，都
会引起电感式接近开关输出电信号的变化。
接近开关两种安装方式的区别 1、齐平安装：接近开关头部可以和金属安装支架相平安装； 2、非齐平安装：接近开关头部不能和金属安装支架相平安装。