常见的工业传感器有哪些？都是什么功能？老师傅教您选型和应用

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为什么要学习传感器知识？

现代化工厂都已经向自动化方向发展，那么传感器对于电气系统就如同人类的眼睛一样有着重要的观察和侦测作用，而传感器则分为好多种，每一种的用法，功能和注意事项都不相同，所以能否选择一款合适的传感器或者在使用了不合适的传感器之后能否辨别出来就是一个非常重要的本领，而且学习不同的传感器对学习PLC编程也有很大的帮助，传感器是电气中的一个重要的知识点，所以也应该重点学习。

那么我们来看一下工厂里常见的传感器以及如何选型；根据应用不同，我们可以将常见传感器大体分类。

1 测位置或距离；接近开关，光电开关，接触式位置开关，编码器，激光测距仪，超声波测距传感器。

2 测介质；各种形式的流量计，压力传感器，液位计和料位计，电流互感器和电压互感器，测振仪，测气体含量和浓度的传感器。

3 测温度；热电阻和各种形式的热电偶。

4 测重量；称重传感器。

5 还有一些特殊的传感器。

传感器知识也是一个比较庞大的电气学科，需要丰富的经验才能熟练的掌握，以后我们还会讲解到，那么今天我们主要说下选型。

1、根据测量对象与输出条件确定类型

要进行某个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为，用流量计举例，有电磁流量计和涡街流量计还有超声波流量计，我们需要针对具体目标去选择流量计，除此之外，还需要参考需要使用哪种输出模式，比如说2线制还是四线制电流信号，0-20ma，4-20ma，0-10v电压信号或者是某种协议的通讯。

2、依据灵敏度的选择

通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽量减少从外界引入的干扰信号。

传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。

3、判断频率响应特性

传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真。实际上传感器的响应总有-定延迟，希望延迟时间越短越好。传感器的频率响应越高，可测的信号频率范围就越宽。在动态测量中，应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性，以免产生过大的误差。

4、根据传感器的稳定性

传感器使用一段时间后，其性能保持不变的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。在选择传感器之前，应对其使用环境进行调查，并根据具体的使用环境选择合适的传感器，或采取适当的措施，减小环境的影响。

5、传感器的量程和精度是最难以协调的一对冤家。

精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。然而传感器精度却受量程的制约，一般量程越大，精度越低，但高精度的传感器很有可能量程不够，因此也就导致了高精度大量程的传感器非常昂贵。所以选择的时候需要适当调节它们的关系。

这篇文章我们先笼统的了解下工厂常用的传感器类型和一些基础知识，以后的文章我们会讲解具体的某种传感器的使用注意事项以及一些在PLC上应用的案例。

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什么是工业传感器？10年高级机械工程师告诉你

欢迎来到阿力半飞镖设计课堂，我是大叔老师。今天开一个新章节叫做传感器选型专利篇。本章节一共有二十二节课，这二十二节课里面包含了几乎百分之九十以上现代飞镖自动化设备中常用的传感器类型。

这个内容开始慢慢的来带大家了解什么是传感器，它的选型需要注意哪些东西，而它的功能有哪些不一样，有哪些类型。

首先第一章是工业传感器的概述。要明确第一点传感器是干什么的，很多同学可能会有一些这样的疑问，实际上对于传感器来说是一个反馈机制，甚至带一点点翻译的功能。

什么叫翻译？都知道工业电脑和plc控制着设备整体的运作，但是对于反馈来讲有很多的物理量，比如位移的变化、温度的变化、外部尺寸的变化，甚至还有颜色、密度等等。因此这些物理量需要经过一个器具将它翻译成电脑能够听懂的参数，电脑才能够根据参数去判断设备是否在正常运行，是否可以继续往下运行下去。

有一个这样的逻辑，因此需要传感器来对这些物理量进行翻译，很有可能会用到电感、电容等各种在电学里面常见的基本原理的构成的传感器来实现。比如到位信号、离开信号，甚至还有可能是否温度达标，甚至在一些特殊的工况里面、特殊的工艺里面甚至还有浓度变化。

比如要涉及到粉末类的加工，就会涉及到粉末浓度的监测，这也是传感器在其中功不可没的一个点。

来看下接下的内容，基本上从行程开关开始，常用的接触式行程开关，包括电容、电感式的两种接近开关的用法，包括气缸内部磁性开头，这玩意也叫单簧管，其实就是气缸上面的到位传感器，包括各种各样的光学类、接触类压力传感器，包括在这后面还加了一些特殊的应用。

比如电容、电感两种传感器有模拟量的，可以作为精度更高的传感器来进行使用，而不是单纯的做接近开关。在这个里面会重点给大家介绍，包括讲解一些案例，包括后面的编码器。

传感器有高精度的，也有低精度的，一般来说高精度的传感器就被称为编码器的，有旋转的、有直线的。在不同的机构、在不同的模组，甚至在不同的电机上面的搭配都是不一样的。

作为一个机械工程师，选型的参数更多的还是在于要了解每种传感性的参数，优点和缺点。选型如人生，要扬长避短，合理的利用优点来解决设计上的某个困难点。需要用巧妙的设计去避开某个产品的缺点，这样才能够体现设计能力。当然各位的工资也能够刷刷的往上涨。

传感器一般分很多种类，如果按照是否接触来分，一般分两类，一种是接触式，一种是非接触式。比如常用的行程开关，这种就是接触式的。而其他的接近开关，包括磁性开关，还有后面的光栅，包括光纤光电开关，这些都是非接触式的。因此在不同的场合要对应的选择。

众所周知，非接触式的开关很显然对于对带检测物体的影响是最小的。但是接触式的开关稳定性、病房又是更好的，是受环境的影响没有那么的严重，因此要学会权衡利弊。

对于有另外一个东西叫做数字量和模拟量来分也是分的差不多是这两种。什么是数字量？就是传感器到位了以后传感器亮起，传感器亮起了以后会亮灯。比如像气缸类的传感器，当气缸活动到合适范围的时候就会亮灯，就会给到信号给到PLC，这种就叫数字量。

数字量只有两种状态：零和一，也就是通和断。再通俗一点就传感器有电或者是没有电，因此只能判断两个状态，就是ok和不ok是否到位，这叫数字量。

但是有些地方会用上模拟量，比如伺服电机的旋转编码器。因为伺服压机在下压的过程中有一个位移的变化，要精确的去控制伺服电机转了多少圈，比如转了一圈，转了十圈，转了十点五圈，这种情况下用数字量是做不到的，就必须要模拟量了。

要有一个明确的数字，比如从零到五百毫米的行程，在这期间任意一个点的位置都能够通过编码器来进行反馈，比如已经走到了四百点一毫米的位置，这个时候在屏幕上面PLC的内部，包括人机加护界面上面是可以看到参数的，因此这个就叫模拟量。

众所周知肉眼看就能看明白就是数字量是不是很简单？不管是选型控制，还是对于编程的电信工程师来讲都非常的简单，在这设定条件，传感器触发条件到位就可以进行下一步动作了。而模拟量一般就会用在需要精确控制过程控制里面，因此这也是有一个分类的。

包括各种各样的，不同的品类也分高精度和低精度。

比如同样是光电传感器，还有特殊的型号叫做激光式位于传感器，这两者的精度是天差地别的。虽然它们作为传导的介质都是光，但是从发光源接收源，包括内部控制系统，包括传感器接的电线的线的几星，光电开关可能就是三星、四星，激光传感器甚至有八星的，都是天差地别。

更大的可能是什么？就是这两者的价格也是有偏差的，普通的光电传感器几十块钱、一百块钱，激光式位于传感器三千、五千甚至还有一万的。因此会发现对于工程师来讲，激光传感器是一个绕不开的坎，包括所有的光学，应该确切的讲传感器是所有机械工程师需要认真去对待并且要全面了解的知识点。

我是大叔老师，这节课就先讲到这，下节课开始来仔细的讲各个传感器的区别以及应用。

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