1 开关型传感器（接近开关原理（光电式、电涡流式、电容式）、用途）学历案

（接近开关原理（光电、电涡流、电容式）、用途）学历案 普通高校对口招生电子信息类职业技能考试大纲 1.了解开关型传感器，又称接近开关（光电式、电涡流式、电容式传感器）工作原理； 2.掌握开关型传感器，又称接近开关（光电式、电涡流式、电容式传感器）应用； 学习任务一:光电式接近开关原理 1.1光电式接近开关又称 ，是通过把 强度的变化转换成 信号的变化来实现检测的。光电传感器在一般情况下由 、 和检测电路三部分构成。发射器对准物体 光束，发射的光束一般来源于 二极管和 二极管等半导体光源。光束 间断地发射，或者改变脉冲 。接收器由光电 极管或光电 极管组成，用于 发射器发出的光线。检测电路用于 有效信号。常用的光电传感器又可分为 反射式、 式、 式、 式等几种，且它们中大多数的动作距离都 调节。 1.2漫反射式光电传感器工作原理：漫反射式光电传感器集发射器与接收器于一体，在前方无物体时，发射器发出的光 被接收器接收到，开关 ；当前方有物体时，接收器就能接收到物体反射回来的部分光线，通过检测电路产生电信号输出使开关 。漫反射式光电传感器的有效作用距离是由目标的反射能力决定的，即由目标表面的 和 决定。 1.3请简单画一画漫反射式光电传感器工作原理示意图 1.4反射式光电传感器工作原理：反射式光电传感器也是集发射器与接收器于一体，与漫反射式光电传感器不同的是其前方装有一块反射板。当反射板与发射器之间 物体遮挡时，接收器可以接收到光线，开关 。当被测物体 反射板时，接收器无法接收到发射器发出的光线，传感器产生输出，开关 。这种光电传感器可以辨别 透明的物体，借助反射镜部件，形成较大的有效距离范围，且不易受干扰，可以可靠地用于野外或者粉尘污染较严重的环境中。 1.5请简单画一画反射式光电传感器工作原理示意图 1.6对射式光电传感器工作原理：对射式光电传感器的 和接收器是分离的。在发射器与 之间如果 物体遮挡，发射器发出的光线 被接收器接收到，开关 。当有物体遮挡时，接收器接 发射器发出的光线，传感器 输出信号，开关 。这种光电传感器能辨别 的反光物体，有效距离 。因为发射器发出的光束只跨越感应距离 次，所以 受干扰，同样可以可靠地用于野外或者粉尘污染较严重的环境中。 1.7请简单画一画对射式光电传感器工作原理示意图 1.8光纤式光电传感器工作原理：光纤式光电接近开关又称光纤式光电 ，它利用 进行信号传输。光导纤维是利用光的 内反射原理传输光波的一种介质，它由高折射率的 和 组成。包层的折射率小于纤芯的折射率，直径为 0.1~0.2mm。当光线通过端面透入 ，在到达与包层的交界面时，由于光线的完全 反射，光线 纤芯层。这样经过不断的反射，光线就能沿着纤芯向前传播且只有很小的 。光纤式光电传感器就是把发射器发出的光线用光导纤维 到检测点，再把检测到的光信号用光纤 到接收器来实现检测的。按动作方式的不同，光纤传感器也可分成对射式、漫反射式等多种类型。光纤传感器可以实现被检测物体在较 区域的检测。由于光纤 和光纤 的存在，在长距离光纤传输系统中，必须在线路适当位置设立中级 器，以对衰减和失真的光脉冲信号进行处理及放大。 学习任务二:光电式接近开关用途 2.1自动化生产线控制：光电式接近开关在自动化生产线中发挥着重要作用。它们可以用于物料 、定位 、 以及自动 等功能。例如，在生产工艺中，光电式接近开关可以检测产品是否处于 的位置，以避免出现 和 现象，从而提高生产效率。 2.2物体检测和计数：光电式接近开关能够检测物体的有 和 ，因此常用于物体的 。例如，在工业生产中，它们可以用来计数机械臂的运动 或产品 。 2.3安全防护：光电式接近开关也常用于安全防护系统中，如烟雾 器。当烟雾遮挡了发射器和 器之间的光线时，烟雾报警器会 警报，提醒人们采取应对措施。 2.4非接触式测量：由于光电式接近开关具有非接触式测量的特点，因此它们可以用于测量物体的 、 和 等参数。这种测量方法不仅快速 ，而且不会对被测物体造成任何 。 学习任务三:电涡流式接近开关原理 3.1电涡流式接近开关又称 ，是一种属于开关量 的 传感器。 3.2电涡流式接近开关工作原理：电涡流式接近开关主要是通过感应金属物体所产生的 来进行检测的。将电涡流式接近开关置于一个 振荡电路内，当 金属物体靠近它时，金属物体会引起 的感应，电涡流的存在将 高频振荡电路的振荡状况，使得电路中的参数 改变。这种改变被检测电路所感受到，从而产生 的效果。 学习任务四:电涡流式接近开关用途 4.1自动化生产线：电涡流式接近开关被用来检测从传送带上通过的物品的 属性。比如说，可以使用它来检测汽车零部件中的 金属零件，从而在生产过程中保证质量的 性。 4.2 机器人技术：在机器人 识别物品材料的情况下，电涡流式接近开关 作为识别传感器来使用。 4.3 安全门：电涡流式接近开关可以作为控制安全门 和关闭的传感器。当门 时，安全门在设定的位置上时刻监测，以免出现 隐患。 学习任务五:电容式接近开关原理 5.1电容式接近开关是一种利用 变化的传感器设备，用于控制开关的 或断开。其核心部件是一个由 平行金属板构成的电容传感器。 5.2电容式接近开关工作原理：电容传感器的感应面由 个同轴金属电极构成，就像“ 的”电容器电极。这两个电极构成一个 ，串接在 RC 振荡回路内。电源接通，当电极附近没有物体时，电容器容量 ，不能满足振荡条件，RC振荡器 振荡;当有物体朝着电容器的电极靠近时，电容器的容量 ，振荡器开始振荡。通过后级电路的处理，将不振荡和振荡两种信号转换成 信号，从而起到了检测 物体接近的目的。这种传感器既能检测 ，又能检测非金属物体。它对 可以获得最大的动作距离，而对非金属物体，动作距离的决定因素之一是材料的 。材料的介电常数越 ，可获得的动作距离越 。材料的 对动作距离也有一定影响。大多数电容传感器的动作距离都可通过其内部的 进行调节、设定。 学习任务六: 电容式接近开关用途 6.1自动化生产线：用于检测零部件的 、 和 ，以实现自动装配和 控制。 6.2 机器人控制：用于感知物体的 、 和 ，以实现精确的机器人操作。 6.3温度和湿度检测：由于它可以检测 的液体或粉状物，因此可以用于监测 和 的变化。 6.4汽车工业：用于检测汽车零部件的 和 ，以确保生产线的顺畅运行。 6.5医疗器械：用于监测病人的生理参数，如 、 等。 6.6新能源汽车：用于控制充电器的 、电池状态的 等。 学习任务八: 高考真题演练 （2013年高考题） 判断题： 光电式接近开关又称光电传感器，是通过把电强度的变化转换成光信号的变化来实现检测的。（ ） （2018年高考题） 选择题： 电涡流式接近开关主要是通过感应( )物体所产生的涡流来进行检测的。( ) A.金属 B.非金属 C.灰尘 D.静电 提升练习： 1.请简要说一下电容式接近开关的优点。 2.请简要说一下电涡流式接近开关的优点。 3.请简要说一下光电式接近开关的优点。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$