1、.,傳感器培訓(xùn)講座,WWW 免費咨詢電話：800-820-4535,.,接近傳感器介紹,一、接近傳感器工作原理 二、接近傳感器的專用術(shù)語 三、接近傳感器的注意事項與特性曲線 四、接近傳感器的選型與命名 五、接近傳感器的應(yīng)用 六、接近傳感器實驗,.,接近傳感器的磁力線,檢測到磁力線的變化 傳感器輸出信號,渦電流的反磁力線,信號線,檢測對象：具備產(chǎn)生渦電流能力，否則即使是磁性體不具備產(chǎn)生渦電流 能力也不能檢測出來； 檢測距離：產(chǎn)生渦電流能力越強，檢測距離越長,接近傳感器（檢測金屬）工作原理,.,磁性（Inductive）接近傳感器原理,高頻率 發(fā)送機,Coil,檢測對象 （金屬板）,渦電流,線圈引

2、發(fā)的 高頻率磁場,渦電流引發(fā)的 磁場,通過高頻發(fā)震器Coil而發(fā)出高頻 磁場 被測對象（金屬）接近時表面會 產(chǎn)生渦電流（Eddy Current），渦 電流又會引發(fā)磁場 渦電流引起的磁場受發(fā)震器的影 響而停止震動 通過振動的有無使控制輸出ON/OFF,無被測對象,有被測對象,OFF,ON,發(fā)震器的動作,控制輸出,檢測對象是會發(fā)生渦電流的電導(dǎo)體， 越接近磁性體（容易變成磁鐵）產(chǎn)生 的渦電流越大、靈敏度越高。 即便是磁性體，象鐵酸鹽那樣的熔 鑄合金是絕緣體，不會發(fā)生渦電流， 所以不易被檢測。,.,利用交流磁場的變化 通過接近傳感器把生 產(chǎn)線上不同的金屬罐 分類。,檢測距離: 0.8 - 10mm,

3、接近傳感器應(yīng)用（一）,.,主回路,靜電容量型接近傳感器,檢測物體,接近傳感器（檢測非金屬）工作原理,可以檢測幾乎所有物體（導(dǎo)體和電解質(zhì)）。 誘電率大的材質(zhì)容易被檢測。,.,検出物體,通過靜電容量的變化傳感器給出輸出信號,.,由于產(chǎn)品中具有不同 的靜電容量，利用靜 電容量型接近傳感器 可以檢測出紙盒包裝 內(nèi)有無飲品。,接近傳感器應(yīng)用（二）,檢測距離: 3 - 25mm,.,接近傳感器應(yīng)用（三）,.,接近傳感器術(shù)語,.,接近傳感器術(shù)語,.,接近傳感器術(shù)語,.,接近傳感器術(shù)語,.,接近傳感器術(shù)語,.,接近傳感器術(shù)語,.,接近傳感器術(shù)語,.,磁力線集中檢測距離較短,磁力線分散檢測距離長,屏蔽型,非屏蔽

4、型,.,屏蔽型,非屏蔽型,.,接近傳感器術(shù)語,.,主回路,負(fù)荷,茶,藍(lán),黒,出力,+V,0V,+V,主回路,負(fù)荷,茶,藍(lán),黒,出力,0V,直流2線式,交流2線式,直流三線式（NPN）,直流三線式（PNP）,主回路,白,黒,灰,電源 AC24240V DC12240V,有接點式,.,OFF,負(fù)荷消燈,直流電源,近接 主回路,3線式配線,.,負(fù)荷消燈,OFF,2線式配線,直流電源,主回路,傳感器的動作電流為泄漏電流,O,負(fù)載電流,.,接近傳感器注意事項,檢測物體的材質(zhì)（參照后面曲線圖） 額定檢測距離為標(biāo)準(zhǔn)檢測物體：定為純鐵（Pure Iron）。 磁性接近傳感器的檢測距離由材質(zhì)的透磁率（磁束通 過

5、的容易度）決定、距離隨材質(zhì)變化。 檢測物體的大小 每種型號的大小不同，但如果小于標(biāo)準(zhǔn)檢測物體，會引 起檢測距離低下。 檢測物體的厚度（參照后面曲線圖） 一般檢測物體以1mm為準(zhǔn)。檢測物體的厚度比0.1mm薄會 產(chǎn)生表皮效果（Skin Effect），檢測距離延長。 相互干擾 接近傳感器以高頻率振動。相鄰設(shè)置的話會引起相互干擾、 相鄰使用不同頻率的傳感器可以防止相互干擾。,.,電源復(fù)位/電源OFF時 負(fù)載與傳感器連接在不同的電源上時請先接通傳感器電 源，傳感器通電100毫秒后即處于可檢測狀態(tài)。關(guān)閉電源時要先將負(fù)載關(guān)閉。 傳感器導(dǎo)線顏色（所有傳感器通用） 電源：褐（）藍(lán)（） 交流兩線也是褐/藍(lán) 控

6、制輸出：輸出1（黑）輸出2（白） 傳感器動作指示燈顏色 日本美國的標(biāo)準(zhǔn)為紅色。歐洲為橙色，所以IEC使用橙色，現(xiàn)歐姆龍的產(chǎn)品多為紅色。,接近傳感器注意事項,.,接近傳感器特性曲線圖（一）,檢測物體的大小、材料與檢測距離的關(guān)系,物體的大小小于標(biāo)準(zhǔn) 檢測物體時，檢測距 離變小。 對于同等大小的物體來說，依材料不同而不同。鐵的檢測距離最長。,.,接近傳感器特性曲線圖（二）,檢測物體的厚度與檢測距離的關(guān)系,根據(jù)表皮效果（Skin Effect）、檢測物體越 薄，產(chǎn)生的渦電流 強，檢測距離越長。 （即便是Al也比厚鐵 片的距離長）,.,10,30,0.4,漏電流（mA）,電源電圧（V）,對2線式傳感器很

7、重要,V,0V,負(fù)載,回路,i,傳感器即使不處于ON狀態(tài)，也 存在讓回路動作的電流i。,負(fù)載過大或不想讓電流流過負(fù)載 的情況下，需要加入泄放電阻 （Bleeder Resister）,瀉放電阻,E2E-XD,.,OFF,直流電源,主回路,O,漏電流（IR）,IR,負(fù)載指示燈,漏電流特性二線式傳感器,.,接近傳感器的型號標(biāo)準(zhǔn),E2/TL 接近傳感器（TL舊型號：也有主力機種） -X 帶螺絲的圓柱型 -C 無螺絲圓柱型 -F/-W 扁平型 -2 數(shù)字是額定檢測距離（mm） R為小數(shù)點 1R51.5、R50.5mm -M 非屏蔽型 -D 直流2線式 -B 直流3線式PNP集電極開路輸出 -C 直流3

8、線式NPN集電極開路輸出 -E 直流3線式NPN電壓輸出 -F 直流3線式PNP電壓輸出 -Y 交流2線式 -T 交流/直流2線式 - NO輸出 - NC輸出 -M接插件連接型（M1M12、M3M8）,.,接近傳感器的應(yīng)用,接近傳感器檢測電機的轉(zhuǎn)速,.,E2EZ防鋁切粉接近（CD-69）,即使表面堆積有鋁或鐵的切 粉，也不會發(fā)生誤動作,.,E2ES金屬探頭接近（CD-75）,傳感器表面也采用SUS材料不易損壞,檢測物體,造成接近傳感器損壞的最大 原因是由于被測物體撞擊傳 感器的檢測面,世界上只有歐姆龍等2個公司生產(chǎn),.,E2EY非磁性金屬用接近（CD-84）,世界上只有歐姆龍生產(chǎn),檢測物體大小

9、和材質(zhì)的影響,Al銅黃銅,SUS,鉄Ni,不檢測鐵或Ni這 樣的磁性金屬， 而只檢測A或銅 等非磁性金屬。 不受周圍金屬（鐵）的 影響，可以檢測鋁罐 等物體。,.,光電傳感器介紹,一、光電傳感器概述 二、光電傳感器的工作原理及特點 三、光電傳感器術(shù)語 四、光電傳感器型號標(biāo)準(zhǔn) 五、光電傳感器選型 六、光電傳感器實驗,.,光電傳感器概述,光電傳感器由投光器與受光器組成，一般用來檢測物體的通過，投光器中的投光元件從最早的燈泡發(fā)展到現(xiàn)在的LED，受光器中的受光元件從最初的光電阻元件發(fā)展到現(xiàn)在的PD。 傳感器的外部構(gòu)造也由最初的放大器內(nèi)藏型發(fā)展到現(xiàn)在的放大器分離型。能在更廣范圍下使用。,.,主回路,電源

10、,投光器,電源,負(fù)荷,主回路,受光器,茶,青,黒,茶,藍(lán),+L3,-L3,對射型光電傳感器原理圖,實際應(yīng)用：車輛的通過檢測,.,投受光器,回帰反射板,主回路,電源,負(fù)荷,回歸反射型光電傳感器,實際應(yīng)用：透明瓶的通過檢測,.,投受光器,主回路,電源,負(fù)荷,擴散反射型光電傳感器,實際應(yīng)用：紙箱的通過檢測,.,投光素子,受光素子,呈正反射光結(jié)構(gòu)，檢測距離限定于某個范 圍，不易受到背景物體的干擾。,光強,檢測距離,限定反射型光電傳感器,實際應(yīng)用：檢測磁帶上有無IC片部件,.,投光素子,PSD,檢測距離（可變）,門檻値,PSD輸出,檢測距離,檢測方式和前面的一樣。但是受光素子是PSD（位置檢測元件）。利

11、用PSD上的 光點位置的變化阻值也在變化。 注：PSD上的光點的位置決定輸出。（而不是光量）,距離設(shè)定型光電傳感器,.,光電傳感器的型號標(biāo)準(zhǔn),E3/F3=表示光電傳感器 到E3-為止的34個字母稱為型名 （E3S-A、E3S-B、E3S-C、E3G-L是例外的型名） -之后的部分稱為號名 T =對射型 R或RS =回歸反射型 D或DS =擴散反射型 LS =距離射定型 G或GS =凹槽型,Confidential C,.,實際應(yīng)用：不同流水線上的瓦楞紙箱,檢測黑輪胎,.,通用放大器內(nèi)藏光電開關(guān)的重要機種（）,Built-in Amplifier Photo-Electric Switch,E3

12、Z參照樣品。（AD-140） 通用品的主力機種/21世紀(jì)的標(biāo)準(zhǔn)光電開關(guān) 除標(biāo)準(zhǔn)機種外，還有細(xì)徑、透明瓶、凹槽型。 預(yù)定增加距離射定型（02/4）。 省電（是原來的70%）、無鉛化生產(chǎn)（不使用Pb）。 E3T參照樣品。（AD-166） 世界最小的機種/省空間光電 小型機器裝置內(nèi)部。 最適合檢測微小物體。 E3S-A高機能機種。（AD-177） 臥式/立式、定時器、turbo、自我診斷、外部診斷。 （turbo按下turbo按鈕光量增強，便于調(diào)整）,.,光纖式光電傳感器,光纖式光電傳感器是一種放大器分離型的光電傳感器，光纖傳感器中也有對射型、回歸反射型和擴散反射型。光纖傳 感器能夠檢測一些由于空間

13、太小一般傳感器無法安裝的場合，或在特殊環(huán)境下。 光纖傳感器因為光纖的優(yōu)點以及它的數(shù)字化顯示，是目前光電傳感器發(fā)展的主流。下面先介紹光纖傳感器的發(fā)展。,高溫下的通過檢測,.,1990,1995,2000,2005,能在狹小空間里使用的傳感器,能輕松地調(diào)整靈敏度,數(shù)值化管理（操作的標(biāo)準(zhǔn)化）,省配線,手動調(diào)節(jié)（旋鈕）式,示教式,數(shù)字式,E3X-A型,E3X-NA型,E3X-DA(DA-N)型,E3X-NT/NM型,E3X-NH型,E3X-DA-SMDA型,高精度穩(wěn)定檢測,發(fā)展趨勢,數(shù)據(jù)履歷（可靠性）,隨著高速、高精度檢測用途，數(shù)值化管理（使用的簡便性）要求的增加，數(shù)字式產(chǎn)品的需求在急速提升。,光纖傳

14、感器的發(fā)展,.,E3X-DA-SMDA型系列,調(diào)整到最容易使用的光量、光量調(diào)整功能。,（）無需復(fù)雜的模式設(shè)定。,（）能解決近距離設(shè)置的光量飽和以及光量不足的問題。,無需模式選擇,原來,新提案,按一下,無變化,有變化,不能檢測,可以檢測,無工件,有工件,調(diào)整到最容易使用的光量、光量調(diào)整功能。,專利申請中,.,支持長期穩(wěn)定的高精度檢測的元素回路。,通過采用新開發(fā)的4元素（Auto Power Control）回路，實現(xiàn)同行業(yè)最高級的長期穩(wěn)定檢測。,最高級,無,無,E3X-DA-S/MDA,.,操作的標(biāo)準(zhǔn)化管理的數(shù)值化 隨著需要的變化，傳感器也在不停進(jìn)化。,E3X-DA-S/MDA,探頭設(shè)置,門檻值

15、調(diào)整,操作,專利申請中,受光量門檻值,受光量峰值保持,百分比門檻值,大型光量條,在使用過程中，能從有幫助性的豐富的表示方法中根據(jù)實際用途進(jìn)行選擇。,標(biāo)準(zhǔn)（門檻值設(shè)定 .功能設(shè)定）,.,文字的大小 同行業(yè)最大,接通電源只要按鍵 設(shè)定門檻值后就馬上可以使用了。,受光量見受光 値簡単確実設(shè)定。,E3X-DA-S/MDA,.,同時并列使用多個光纖傳感器。 您沒有覺得使用中有困難嗎？,配線操作 傳感器的調(diào)整設(shè)定操作 放大器的設(shè)置空間 相互干擾,E3X-DA-S/MDA,.,進(jìn)一步發(fā)揮傳感器性能的手機式控制器。,已獲得專利,能在光纖的探頭旁邊 進(jìn)行設(shè)定示教微調(diào)整。,通過統(tǒng)一示教 多個放大器能被同時進(jìn)行示教

16、。,E3X-DA-S/MDA,.,同行業(yè)最薄 實現(xiàn)通道相當(dāng)于。（E3X-MDA）型）,專利申請中,E3X-DA-S/MDA,.,E3X-DA-S/MDA,徹底消除含鉛材料。,拓展應(yīng)用范圍的各種超先進(jìn)功能,工作時數(shù)字顯示能全滅燈或暗亮燈。（ECO模式）,比原有產(chǎn)品節(jié)省約的耗電量,ECO-mode 只能使用 手持式控制器設(shè)定。,.,E3X-DA-S 性能參數(shù)（一）,.,E3X-DA-S 性能參數(shù)（二）,.,應(yīng)用圖、解決方法 光纖探頭緊密安裝在玻璃面上。 無水時，玻璃內(nèi)徑的反射光數(shù)值為。 有水時，由于光擴散到水里、反射光的數(shù)值將減少30左右。 能檢測出這個差值。,標(biāo)題： 槽內(nèi)水位的檢測,行業(yè)： 藥品

17、 工程裝置名： 調(diào)和機 檢測物體： 水 檢測開關(guān)名稱： 光纖開關(guān) 型號： E3X-DA11-S E32-D11L,問題點 希望檢測直徑為的槽內(nèi)的水位。 希望通過點檢測水位、由于在加壓 槽中，所以只能通過探視窗口進(jìn)行檢測。 課題 在不振動的條件下，能穩(wěn)定地進(jìn)行 有無檢測的開關(guān)。,適合采用 能穩(wěn)定檢測出 透明的水。 效果 能穩(wěn)定控制槽 內(nèi)的水位。,D11L,無水,有水,.,E3X-MDA 性能參數(shù)（一）,.,E3X-MDA 性能參數(shù)（二）,.,應(yīng)用： 檢測物體的有無并且判定其正反面,首先檢測物體的有無，然后判定物體的正、反面。以往實現(xiàn)此功能需要兩個傳感器，但 是現(xiàn)在使用E3X-MDA只要一個就可以

18、實現(xiàn)。,解 決,E3X-MDA 應(yīng)用,.,個特長 與數(shù)字式光纖放大器同樣大小（寬幅）的能驅(qū)動激光的放大器單元 激光光束有點狀、線狀、塊狀3種光學(xué)結(jié)構(gòu)可供選擇 以3種型號實現(xiàn)長距離的檢測 通過焦點聚焦調(diào)整結(jié)構(gòu)、可變化光束的形狀尺寸 搭載有最適合長距離定位用的光軸調(diào)整結(jié)構(gòu) 可調(diào)整橫方向的激光出射角度 在探頭單元上采用了清晰易見的大型表示燈 在傳感器探頭上裝有能一目了然地確認(rèn)檢測動作的大型指示燈，為現(xiàn)場的簡便使用提供了視 覺上的支持。 探頭單元的接插件化使安裝更簡便 傳感器的放大器和探頭通過接插件可實現(xiàn)即時裝卸。 因此，探頭更換、接線操作、維護等場合下能多次反復(fù)地連接。,E3C-LDA 介紹,.,E

19、3C-LDA 介紹,數(shù)字式激光 傳感器是什么樣的產(chǎn)品！ E3C-LDA系列是放大器分離型 的產(chǎn)品的升級產(chǎn)品。數(shù)字式顯 示，并使用激光的 ON/OFF傳 感器。由于該產(chǎn)品是SmartSen sor中的一員，所以與SmartSen sor家族的其他成員一樣擁有共 同操作性，再加上與激光驅(qū)動 的探頭單元組合使用，是功能 強大的數(shù)字式放大器分離型產(chǎn) 品。,.,E3C-LDA 介紹,檢測距離50mm處光點直徑是 50m，檢測距離是1m處 光點直徑是1mm，可以輕松 檢測小物體。,E3C-LDA具有將光束隨心所欲的改變形狀的 特征：例如點狀探頭（E3C-LD11）上裝上光 束變化單元就能變成線狀光、塊狀光

20、。,激光光束有點狀、線狀、面狀3種可供選擇，各種光束的大小可調(diào) 所以可以對物體做出最合適的檢測，實現(xiàn)檢測的高質(zhì)量。,.,E3C-LDA 介紹,在同行業(yè)中率先搭載了光軸調(diào) 整結(jié)構(gòu)。 到目前為止，只能對安裝面做上 下方向的調(diào)整，橫方向的調(diào)整必 須通過特制的安裝配件，用薄板 夾住，或用安裝調(diào)諧器彎曲來對 應(yīng)。本產(chǎn)品通過光軸調(diào)整結(jié)構(gòu)， 在橫方向上能將激光出射角調(diào)整 2，可大幅度削減工時。 （專利申請中）,使用FOCUS旋紐，根據(jù)工件狀況 可以將激光光束調(diào)整到以下三種 情況： 點狀光源能調(diào)整光點直徑的大小 線狀光源能調(diào)整光線的長短 塊狀光源能調(diào)整光塊的面積 只有歐姆龍的產(chǎn)品能做這樣的調(diào)整,.,主攻行業(yè)！

21、 應(yīng)用方面，通過激光的透射性（窄視野） 和數(shù)字顯示的有效利用，有以下兩點: 能在遠(yuǎn)距離檢測以下的微小物 體 是適合伸出檢查和定位檢查的傳感器。,應(yīng)用：鐘表齒輪的中心針壓入工程部分,E3C-LDA 介紹,.,.,.,.,光電傳感器術(shù)語（一）,光電傳感器發(fā)生動作的范圍； （主要指對射性和回歸反射型）,無感應(yīng)地帶 處于投受光區(qū)域以外的無動作區(qū)域， 在這塊區(qū)域內(nèi)不能檢測；（距離設(shè) 定型，限定反射型，擴散反射型， 回歸反射型）,.,應(yīng)差距離 動作距離與復(fù)位距離的差； （主要指擴散反射型）,應(yīng)答時間 從輸入光的斷續(xù)開始到控制輸 出的動作或復(fù)位為止的時間,光電傳感器術(shù)語（二）,.,光電傳感器術(shù)語（三 ）,遮

22、光動作與入光動作 遮光是遮斷或者減少進(jìn)入受光器 的光束時使用輸出型；入光則是增加 進(jìn)入受光器的光束時使用輸出型。,自我診斷 通過光量的穩(wěn)定度判斷。與一般光電傳感器都帶有的綠色穩(wěn)定指示燈連動，穩(wěn)定指示燈熄滅則輸出ON，表示不穩(wěn)定。,.,外部診斷輸入 外部診斷輸入ON/OFF時如 控制輸出變化的話，傳感器正常 ，若傳感器一直處于ON或OFF 不變的情況下，那么該傳感器有 故障。,光電傳感器術(shù)語（四）,.,光電傳感器術(shù)語（五）,標(biāo)準(zhǔn)檢測物體與最小檢測物體 對射型和回歸反射型是根據(jù)光學(xué)結(jié)構(gòu)的 對角線長度將直徑較大的不透明體的尺寸作 為標(biāo)準(zhǔn)物體，一般的對射型是以投、受光器 的對角線長度作為標(biāo)準(zhǔn)檢測物體的

23、長度?；?歸反射型則是從反射板的對角線長度作為標(biāo) 準(zhǔn)檢測物體的直徑。擴散反射型是根據(jù)投光 束的直徑將大張的白紙作為標(biāo)準(zhǔn)檢測物體。 最小檢測物體：對射型和回歸反射型的是 在額定檢測距離下，對靈敏度正確調(diào)整把能檢 測到的最小檢測物體記錄下來，反射型的光電 開關(guān)將靈敏度設(shè)定到最大，把可檢測的最小檢 測物體記錄下來。,.,光電傳感器術(shù)語（六）,環(huán)境照明 指受光器的表面照度 （Lux）的允許值（即 傳感器不 會發(fā)生誤動 作的照度。）,.,光電傳感器術(shù)語（七）,M.S.R功能 利用回歸反射型的光 電傳感器內(nèi)置的過濾器與 回歸反射板的特性，擁有 只接受從回歸反射出的反 射光功能的結(jié)構(gòu)。,.,通過M.S.R檢

24、測無光澤物通過1與2來區(qū)分，檢測有光澤物體通過1與3來區(qū)分.,M.S.R.功能應(yīng)用,.,特性曲線平行移動特性,光電傳感器術(shù)語（八）,.,位移傳感器介紹,一、位移傳感器工作原理與應(yīng)用 二、位移傳感器術(shù)語 三、位移傳感器分類 四、位移傳感器注意事項 五、位移傳感器實驗,.,Position Sensing Device （）,Laser,Lens,上的成像位置（重心）,PSD和CCD相比，具有小型，低價的特點,*distance,被測物的表面狀態(tài)（材料）重要,激光光束的直徑很重要,若確定了這兩個條件，那么位移傳感器的選擇就很簡單,檢測范圍,位移傳感器原理 光學(xué)式,應(yīng)用：微小物體測高,.,、激光變位傳感器測定原理,投光側(cè),受光側(cè),基本的激光變位傳感器采用三角測距方式，它的受光元件采用光位置檢出 元件PSD或電荷傳送元件CCD PSD方式的特征：通過対象物上反射激光在受光元件（PSD）上投影的重心 位置換算成距離。 CCD方式的特征：通過対象物上反射激光在受光元件（CCD）上投影，CCD 各元素的光量換算成距離。,方式,方式,NEAR,FAR,激光投射在物體表面，対象物表面凹凸不明顯或基本不存