感應傳感器，通常也稱為電感式接近傳感器，是一種非接觸式的電子傳感器。它的核心功能是在不接觸的情況下，檢測附近是否存在金屬物體。

核心工作原理：電磁感應

其工作原理基于電磁感應定律：

1. 內(nèi)部結構：傳感器內(nèi)部通常包含四個主要部分：一個高頻振蕩器、一個感應線圈（位于傳感器前端）、一個信號檢測器和一個輸出電路。

2. 產(chǎn)生電磁場：當傳感器通電后，高頻振蕩器通過感應線圈產(chǎn)生一個高頻交變電磁場，這個磁場從傳感器的感應面發(fā)射出來。

3. 檢測目標物：當一個金屬物體（檢測目標）進入這個電磁場時，會在金屬內(nèi)部產(chǎn)生渦流。

4. 能量損耗：渦流的產(chǎn)生會消耗振蕩電路的能量，導致振蕩的幅度減弱或頻率發(fā)生變化。

5. 信號變化與輸出：信號檢測器會監(jiān)測到這種振蕩的變化。當變化達到一定閾值時，它就判斷有金屬物體接近，隨后觸發(fā)傳感器的輸出電路（如接通或斷開一個開關信號）。

簡單比喻：就像你用磁鐵去靠近一個金屬，即使不接觸，你也能感覺到吸力。感應傳感器就是通過“感覺"這種電磁“吸力"的變化來工作的，只不過它非常精確和靈敏。

主要特點

• 非接觸式：無需物理接觸被測物體，無磨損，壽命長。

• 只檢測金屬：主要對鐵（黑色金屬）、銅、鋁等金屬有反應。對不同金屬的檢測距離會有所不同（通常對鐵的檢測距離最遠）。

• 高開關頻率：每秒可以檢測數(shù)百甚至數(shù)千次，響應速度極快，適合高速自動化應用。

• 抗干擾能力強：不受灰塵、油污、水分等非金屬因素的影響（與光電傳感器相比的優(yōu)勢）。

• 檢測距離短：通常檢測距離從1毫米到幾十毫米不等，屬于近距離檢測傳感器。

主要類型

1. 按檢測金屬類型分：

   德國進口HOHNER編碼器AWI40S-066A001-120C

   德國進口HOHNER編碼器AWI40S-066A001-120C
   

2. BWU1368

   BW1997

   BWU1897

   BW1808

   BWU1644

   BWU1895

   BW2078

   BW1439

   TG40-52/30533

   MB50 EN14420 CW617N PN16

   R23ATR / LXXX

   R23ATR / RXXX

   100294

   100292

   100291

   KA / RR100

   KA / RR050

   W 6/70 m.2,0 m

   403C300/39/3B 230/400V

   AKM43E-BKC2R-00

   7100.SRM200.K

   04350-10

   06220-208

   BVLG7/5-3

   1.61.046.332.10，i=9.9:1,24VDC

   1.61.050.462，i=24.7:1, 24VDC

   1.61.050.461，i=12:1, 24VDC

   700-892-MPI21

   Ausfuhr.v.typehp，25bar，nw125

   1942010

   ELBAZ0455

   5666100

   56611

   56600

   GRFY035F20B01 DC24V

   MI250-B/NJ25-15m

   2304

   HGL-C-230/11,5-5,8-5P

   F5ISGU-MEC420-23-FS9DA-Z,912930

• 所有金屬型：可以檢測所有類型的金屬，但對不同金屬的檢測距離會衰減。

• 有色金屬型：專門優(yōu)化用于檢測鋁、銅、黃銅等非鐵金屬。

• 鐵金屬型：主要檢測鐵和鋼，對其他金屬不敏感。

3. 按輸出信號分：

• 直流二線制：接線簡單，但存在殘余電流。

• 直流三線制（NPN/PNP）：最常見的類型，NPN（輸出低電平）和PNP（輸出高電平）是工業(yè)控制中的標準信號。

• 直流四線制：通常包含一個常開（NO）和一個常閉（NC）輸出。

• 模擬量輸出型：輸出與距離成比例的連續(xù)信號（如0-10V或4-20mA），而不僅僅是開關信號，可用于測量位置。

• IO-Link型：智能傳感器，不僅能傳輸開關信號，還能傳輸參數(shù)、診斷數(shù)據(jù)等。

4. 按外形分：

• 圓柱形：如 M8, M12, M18, M30 等標準規(guī)格。

• 方型/塊狀：

• 槽型：

典型應用場景

感應傳感器是工業(yè)自動化領域的“基石"，應用無處不在：

1. 位置檢測：

• 檢測氣缸活塞的位置（通過檢測活塞上的金屬磁環(huán)）。

• 確認機器部件是否移動到指定工位。

2. 計數(shù)：

• 在傳送帶上對經(jīng)過的金屬產(chǎn)品進行計數(shù)。

3. 限位與安全：

• 作為機器運動的行程限位開關。

4. 速度監(jiān)測：

• 檢測齒輪的轉速，通過計算單位時間內(nèi)感應到的齒數(shù)來實現(xiàn)。

5. 物體存在驗證：

• 在裝配線上，確認金屬零件是否已經(jīng)存在。

選型要點

在選擇感應傳感器時，需要考慮以下參數(shù)：

• 檢測距離：傳感器能可靠檢測到物體的最大距離。

• 安裝方式：埋入式（齊平安裝）還是非埋入式（非齊平安裝）。埋入式傳感器可以金屬安裝而不影響性能。

• 外形尺寸：根據(jù)安裝空間選擇，如M12, M18等。

• 輸出類型：需要NPN還是PNP？常開（NO）還是常閉（NC）？

• 工作電壓：通常是直流10-30V DC，也有交流型。

• 防護等級：如IP67，表示防塵和防水，適用于惡劣工業(yè)環(huán)境。

• 檢測物體：主要檢測什么金屬？鐵、鋁還是所有金屬？

總結

在位置檢測中的具體應用模式

1. 終點位置檢測（極限位置檢測）

這是最直接的應用，用于確認一個運動的部件是否到達了某個預設的物理位置。

• 應用示例：

• 氣缸位置檢測：這是最典型的例子。在氣缸的活塞上安裝一個金屬（通常是磁性）環(huán)，在氣缸行程的末端安裝感應傳感器。當活塞運動到末端時，傳感器檢測到金屬環(huán)，發(fā)出信號，表明“氣缸已縮回"。這個信號是PLC進行下一步動作的依據(jù)。

• 直線模組/滑塊限位：在自動化設備的直線運動單元上，在運動的起點和終點安裝感應傳感器，作為限位開關，防止機構超程撞毀。

• 門/蓋板開合狀態(tài)檢測：檢測機器的安全門或蓋板是否已經(jīng)關閉到位，以確保設備安全運行。

2. 中間位置檢測

用于檢測運動部件是否經(jīng)過或停留在行程中的某個特定點。

• 應用示例：

• 分度盤定位：在旋轉分度盤的特定角度位置安裝傳感器，當盤體上的金屬凸塊或凹槽經(jīng)過時，傳感器發(fā)出信號，表示工作臺已旋轉到正確的加工工位。

• 傳送帶分流：在傳送帶上安裝傳感器，當工件到達分流口時，傳感器檢測到工件，觸發(fā)推桿或擋板動作，將工件引導到正確的路徑上。

• 多位置停止：在一個長行程中設置多個傳感器，可以判斷運動部件處于哪個階段或區(qū)域。

3. 有無判斷

雖然簡單，但本質(zhì)上也是一種位置檢測——檢測某個特定位置上是否有金屬部件存在。

• 應用示例：

• 
  

• 夾具上料檢測：檢測夾具上是否已經(jīng)放置了待加工的金屬工件。

• 裝配完整性檢查：檢查產(chǎn)品在組裝過程中，某個關鍵的金屬零件（如螺絲、彈簧、金屬片）是否已經(jīng)裝配到位。

用于位置檢測的優(yōu)勢

為什么感應傳感器如此適合位置檢測？

• 高重復精度：每次檢測到目標物的位置幾同，非常可靠。

• 非接觸、無磨損：由于不與被測物體接觸，沒有機械損耗，壽命極長。

• 響應速度快：高頻的開關特性使其能檢測高速運動的物體。

• 抗環(huán)境干擾：不受油污、灰塵、水汽等影響，適合惡劣的工業(yè)環(huán)境。

• 結構堅固：通常具有很高的機械強度和防護等級（如IP67）。

選型與安裝要點

為了確保位置檢測的準確性和可靠性，需要特別注意：

1. 檢測距離的選擇：

2. AB32-10/6D380

   mvTBI-E4ES

   mvTBI-E4A0

   FT 257/2-3/8

   IUPS-301

   25 T10/2500 NR9510025000016

   Type: 01；Raederanordnung: III；i=n1:n2=4:1；Serien-Nr. 146968

   Type: 01 ；Raederanordnung: ZA VI ；i=n1:n2=2:1；Serien-Nr. 146

   HOG220 DN 1024 I 95H7

   CPS10.2 D6/D10

   KDS2/40 168073

   KE / LW050U99

   GPN 620U8B

   9160/13-11-11s,Nr.160020

   9175/20-16-11s,Nr.160419

   9170/20-12-11s,Nr.160293

   SK-KSW-MSWA-PH/SU-28 0600088/00

   F5ISGU-MEC420-23-FS9DA-Z

   Motor LSES80 0,75KW 1500T

   Junior 1s Nr.110002627

   88714 ，081509-01215

   SXMPi-25-NO-H-M12-8

   N-EUPEX B 80

   ARPEX ARP-6 NAN 212-6

   ARPEX ARS-6 NEN 210-6

   N-EUPEX A 160

   TARP700/S0.35/EO Snr:55873/2.2

   F60 CPU 01 Nr：982211126

   D3IGU-D23PVA-Z5NX, SN:619756

   4202 15 21 30

   600096 SA-KSW 4/40-1HS28-60

   GBRE022AMXE06W

   SMI5-R-L-1-3

   75AT10 1400 GEN II nr4940140007500

   100 ATL10/3.100-M-PAZ nr9014100000023

   Zeichnung B27583925

   421078

   420613

   421687

   420693

   PSS SB BUSCABLE0 Length=500m Nr.311070

   SA-BLS200-2-01 Nr.0590000/00

   üSW 2.2 - 60mV

   TPS 6

   RB 60/40

   TSS6K

• 選擇傳感器的檢測距離應略大于實際需要的安裝距離，并留有一定余量，以補償安裝和機械誤差。

3. 正確安裝：

• 埋入式（齊平安裝）：傳感器可以安裝在金屬安裝架內(nèi)而不影響性能，適合空間受限的場合。

• 非埋入式（非齊平安裝）：檢測距離更長，但安裝時傳感器前端周圍不能有金屬物，否則會干擾磁場。

4. 目標物的影響：

• 材料：傳感器對鐵的檢測距離最遠。如果目標是鋁、銅等有色金屬，有效檢測距離會縮短，選型時需查閱手冊上的修正系數(shù)。

• 尺寸：目標物的尺寸不應小于傳感器的感應面尺寸，否則檢測距離會大打折扣。

• 安裝間隙：確保傳感器端面與目標物之間的平行度和間隙在允許范圍內(nèi)。

總結

在位置檢測應用中，感應傳感器扮演著自動化系統(tǒng)的“眼睛"，為控制系統(tǒng)提供關鍵的位置反饋信號。它的穩(wěn)定性和可靠性，是確保自動化設備精確、有序、安全運行的基礎。從簡單的氣缸到位檢測到復雜的多工位協(xié)調(diào)，它都是實現(xiàn)工業(yè)自動化的核心部件之一。

1. 工業(yè)自動化與電機控制

這是編碼器最龐大、最基礎的應用市場。

• 伺服電機與步進電機：編碼器內(nèi)置于伺服電機中，實時反饋電機轉子的精確位置和速度，形成閉環(huán)控制。這是實現(xiàn)高精度定位和穩(wěn)定轉速的關鍵。廣泛應用于機械手、自動化生產(chǎn)線、貼片機等。

• 變頻器與普通電機：用于測量和控制電機的轉速，實現(xiàn)精確的速度調(diào)節(jié)，例如在傳送帶、風機、泵類設備中。

2. 機器人技術

機器人的每個關節(jié)都需要精確的角度控制。

• 關節(jié)反饋：在每個關節(jié)的減速器后方安裝絕對值編碼器，用于確定機器人臂在空間中的絕對位置。這是機器人能夠精確重復運動的前提。

• 伺服電機反饋：在關節(jié)的伺服電機內(nèi)部安裝增量式編碼器，用于實現(xiàn)電機本身的精確閉環(huán)控制。

3. 數(shù)控機床與加工中心

對精度要求。

• 主軸控制：控制主軸的旋轉速度和位置，用于實現(xiàn)精確的螺紋加工、C軸定位等。

• 進給軸控制：安裝在滾珠絲杠或直線電機上，通過測量電機的旋轉來間接計算工作臺或刀架的直線位移（稱為“半閉環(huán)控制"）。更會直接使用直線編碼器進行直接測量（“全閉環(huán)控制"），以消除絲杠熱膨脹等誤差。

4. 醫(yī)療設備

要求高精度、高可靠性和小型化。

• 醫(yī)療機器人：如手術機器人，需要位置精度和穩(wěn)定性。

• 影像設備：在CT、MRI掃描系統(tǒng)中，用于控制機架的旋轉位置和病床的移動。

• 輸液泵/注射泵：精確控制步進電機的轉動，以實現(xiàn)藥液的微量、精確輸送。

• 呼吸機：控制風門的開合角度，精確調(diào)節(jié)氣流。

5. 汽車與交通運輸

• 汽車電子油門：測量油門踏板的角度，并將其轉換為電信號發(fā)送給發(fā)動機控制單元。

• 智能轉向：測量方向盤的轉角、扭矩和速度，為電動助力轉向和自動駕駛系統(tǒng)提供關鍵數(shù)據(jù)。

• 變速箱：測量輸入和輸出軸的轉速，用于優(yōu)化換擋策略。

• 軌道交通：安裝在火車車輪或電機上，用于測量列車速度和行駛距離，是列車運行控制系統(tǒng)的核心傳感器。

6. 消費電子與辦公設備

• 電腦鼠標的滾輪：一個簡單的光學編碼器，用于檢測滾輪的滾動方向和速度。

• 打印機/復印機：控制打印頭或滾筒的精確位置和進紙速度，確保圖像正確對齊。

• 攝像機云臺：控制云臺的旋轉角度，實現(xiàn)精確的平移和俯仰。

• 無人機/云臺：用于無刷電機的精確控制，實現(xiàn)飛行器的穩(wěn)定懸停和云臺的防抖。

7. 能源與航空航天

• 風力發(fā)電：安裝在變槳和偏航系統(tǒng)中，精確控制葉片的角度和機艙的方向，風能捕獲并保證安全。

• 雷達與衛(wèi)星通信天線：控制天線的俯仰和方位角度，使其精確對準目標。

• 航空航天舵機：控制飛機和航天器的操縱面（如副翼、方向舵）。

總結

簡單來說，只要有電機進行精確運動的地方，幾乎就有編碼器的身影。 它是現(xiàn)代自動化、智能化設備的“位置和速度感官"，將物理世界的運動轉化為數(shù)字世界可理解和控制的信息，是實現(xiàn)精密控制、提升能效和保證安全的關鍵元件。