传感器应用技术项目九机电设备中的常用传感器.pptx

项目九;项目目标;任务一 超声波传感器测量距离;本任务中介绍对机电设备中不同的光电传感器进??选择、安装、调试。;相关知识;　　光电开关是由发射器、接收器和检测电路三部分组成。发射器对准目标发射光束，发射的光束常见的来源于发光二极管（LED）和激光二极管；接收器一般由光敏二极管或光敏三极管组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面的是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。如图 9-3 所示。;2．光电传感器分类 　　（1）光电传感器按照检测方式 可以分为漫射式、对射式、回归反射 式、槽式光电传感器和光纤式光电开 关，如表 9-1 所示。;（2）光电传感器按线制 可以分为二线制（即只有 2 根线），三线制，四线制，五线制等，见表 9-2 所示。;（3）按输出型号分 可以分为 PNP 型和 NPN 型，如图 9-4 所示。;　　NPN 型是指当有信号触发时，信号输出线 out 和电源线 VCC 连接，相当于输出高电平的电源线，即当检测到物体时光电传感器输出高电平。 　　PNP 是指当有信号触发时，信号输出线 out 和 0v 线连接，相当于输出低电平，即当检测到物体时光电传感器输出低电平。;3. 光电传感器的安装 　　在使用光电传感器时，应注意环境条件，以使光电传感器能够正常可靠的工作。 　　1）强光源：光电开关在环境照度较高时，一般都能稳定工作。但应回避将传感器光轴正对太阳光、白炽灯等强光源。在不能改变传感器（受光器）光轴与强光源的角度时，可在传感器上方四周加装遮光板或套上遮光长筒。 　　2）镜面角度：当被测物体有光泽或遇到光滑金属面时，一般反射率都很高，有近似镜面的作用，这时应将投光器与检测物体安装成 10~20°的夹角，以使其光轴不垂直于被检测物体，从而防止误动作。 　　3）背景物：使用反射式扩散型投、受光器时，有时由于检出物离背景物较近，光电开关或者背景是光滑等反射率较高的物体而可能会使光电开关不能稳定检测。因此可以改用距离限定型投、受光器，或者采用远离背景物、拆除背景物、将背景物涂成无光黑色、或设法使背景物粗糙、灰暗等方法加以排除。 　　4）高压线、动力线和光电传感器的配线不应放在同一配线管或用线槽内，否则会由于感应而造成（有时）光电开关的误动作或损坏，所以原则上要分别单独配线。 　　5）此外，灰尘、腐蚀性气体较多、振动冲击大的场所应时刻注意光电开关的 误动作。;4．光电传感器接线图 不同的光电传感器接线示意图如表 9-3 所示。;任务实施;（1）材料清单 材料清单请参考课本表９-４. 2．操作步骤 　（2）光电传感器安装步骤 　　1）E3JK-5DM1 对射式光电传感器实物图如图 9-5（a）所示，将传感器的发射端和接收端分别安装在设备上，如图 9-5（b）所示。;2）根据图 9-6 所示的接线方式将传感器与外部设备进行接线。万用表置于电阻档，两表笔分别接在白色线和黑色线上，具体接线如表 9-5 所示。;3）给设备通电，光电传感器无输出动作，万用表电阻为开路状态。 4）将移动块放置在传送带上，当移动快运动到光电开关部位时，因遮挡了光线，光电开关输出动作，万用表电阻为短路状态。;任务二 磁敏传感器;本任务将简单介绍磁敏传感器的结构、工作原理及应用，并介绍典型磁敏传感器—霍尔传感器的安装和调试。;相关知识;　　磁敏传感器利用霍尔元件，磁敏电阻，磁敏二极管，磁阻传感器，感应线圈等磁敏感元件，将外界磁场、电流、温度、光等可以引起磁场变化的餐数量转换为电信号。因为这种测量方式可以不接触被测物，对测量环境要求也较低，所以应用十分广泛。 2. 霍尔传感器 　　霍尔传感器又名霍尔元件，是利用霍尔效应制作的元件将被测量（如电流、磁场、转速、流量等）转换为电动势的一种传感器，它是将霍尔元件、放大器、温度补偿电路及稳压电源等做在一个芯片上。霍尔传感器分为线性型和开关型两大类。;霍尔传感器的特点介绍如下： 　　1）霍尔元件的输入端是以磁感应强度 B 来表征的，当 B 值达到一定的程度（如 B1）时，开关内部集成的触发器翻转，其输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出，有 NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型（双极性）、双信号输出之分。 　　2）霍尔开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点，内部采用环氧树脂封灌成一体化，所以能在各类恶劣环境下可靠的工作，可应用于磁控开关、接近开关，行程开关、压力开关，无刷电机、里程表等各种场合。 下面介绍较常用的霍尔式接近开关的结构、工作原理和应用等。;3. 霍尔式开关 （1）霍尔式开关的结构 　　如图 9-10 所示，是目前应用最多的一种锑化钢霍尔元件的结构，它由衬底、十字形霍尔元件、电极引线及磁性体顶端等构成。十宇形霍尔元件的四个端部的引线 中，有一对是电流