工業(yè)過(guò)程控制中常用的傳感器有哪些
選擇適合工業(yè)應(yīng)用的傳感器
市場(chǎng)上有各種各樣的工業(yè)傳感器,因此為應(yīng)用選擇合適的傳感器尤為重要。
工業(yè)傳感器幾乎涵蓋了所有傳感器類別,包括接近度,位置,速度,水平,溫度,力和壓力。這些產(chǎn)品可應(yīng)用于非常廣泛的領(lǐng)域,包括工業(yè)過(guò)程控制,能源,航空,安全和安保,汽車,醫(yī)療保健和樓宇自動(dòng)化等。
有時(shí)傳感器構(gòu)成產(chǎn)品和解決方案的核心要素。這些是定義預(yù)期應(yīng)用程序的質(zhì)量,效率和安全性的產(chǎn)品的重要組成部分。從裸露的半導(dǎo)體芯片和變送器到復(fù)雜的系統(tǒng),傳感器解決方案和技術(shù)遍布整個(gè)價(jià)值鏈。本文介紹了工業(yè)過(guò)程控制和監(jiān)視中使用的傳感器的特性,包括無(wú)線傳感器。
工業(yè)過(guò)程控制
工業(yè)過(guò)程控制涉及許多行業(yè)的機(jī)械,系統(tǒng)和過(guò)程的監(jiān)視和控制,包括化學(xué),制藥,生物技術(shù),能源,水,石油和天然氣,塑料,造紙以及食品和飲料。現(xiàn)代工業(yè)加工和制造系統(tǒng)是高度自動(dòng)化的,可確保高效地消耗原材料和能源。有許多參數(shù)需要監(jiān)視和控制,包括壓力,溫度,液位,流速,濕度,灰塵,腐蝕性,zha藥,液體和氣體。
傳感器是過(guò)程控制和測(cè)量系統(tǒng)中的第壹要素。在過(guò)去的幾年中,以極小的尺度(例如納米和皮米)進(jìn)行精que控制和精que的位移/位置測(cè)量變得越來(lái)越重要。
工業(yè)傳感器的主要性能標(biāo)準(zhǔn)是靈敏度,分辨率,緊湊性,長(zhǎng)期穩(wěn)定性,熱漂移和功率效率。
工業(yè)過(guò)程控制中使用的一些傳感器
接近傳感器
可以是機(jī)械的,光學(xué)的,電感的和電容的。它們廣泛用于工業(yè)自動(dòng)化,例如用于計(jì)數(shù)和卡紙檢測(cè)的輸送線,用于安全互鎖和排序的機(jī)床。它們還用于檢測(cè)對(duì)象的存在或不存在。(機(jī)械傳感器基本上是用于開(kāi)/關(guān)操作的機(jī)械開(kāi)關(guān)。)
光學(xué)傳感器
可以是諸如發(fā)光二極管(LED)和光電晶體管的光源。這些傳感器基本上是非接觸式的,沒(méi)有活動(dòng)部件。它們體積小,開(kāi)關(guān)速度快,并且對(duì)振動(dòng)和沖擊不敏感。但是,它們需要對(duì)齊,在環(huán)境光線條件下可能會(huì)蒙蔽,并且可能需要清潔,無(wú)塵和無(wú)水的環(huán)境。
電感式和電容式接近傳感器通常具有較短的距離,但非常耐用且可靠。感應(yīng)傳感器利用磁性來(lái)檢測(cè)金屬物體的存在。電容傳感器通常用于檢測(cè)非金屬物體引起的電容。
位置傳感器
其中包括編碼器和線性可變差動(dòng)變壓器(LVDT)。編碼器是數(shù)字傳感器,通常用于為執(zhí)行器提供位置反饋。它們由玻璃或塑料盤組成,該玻璃或塑料盤在光源(LED)和一對(duì)光電探測(cè)器之間旋轉(zhuǎn)。塑料磁盤編碼有交替的明暗扇區(qū),因此當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生脈沖。通常用于伺服機(jī)構(gòu),自動(dòng)測(cè)量以及許多其他工業(yè)和科學(xué)應(yīng)用中的位置反饋。
力傳感器
力和壓力傳感器通常充當(dāng)傳感器。它們根據(jù)施加在其上的壓力產(chǎn)生信號(hào)。力感測(cè)電阻器是兩針力傳感器,當(dāng)在傳感器表面上施加力,壓力或機(jī)械應(yīng)力時(shí),其電阻會(huì)發(fā)生變化。
振動(dòng)/加速度傳感器
陶瓷壓電傳感器或加速度計(jì)最chang用于檢測(cè)振動(dòng)。三軸加速度計(jì)用于移動(dòng)系統(tǒng),汽車,渦輪機(jī)和飛機(jī)。這些提供振動(dòng)信息和位置數(shù)據(jù)。慣性測(cè)量單元通常使用陀螺儀和加速度計(jì)測(cè)量線性和角運(yùn)動(dòng)。這些被廣泛用于飛機(jī)和導(dǎo)dan的導(dǎo)航和制導(dǎo)。
液位傳感器
這些傳感器在工業(yè)過(guò)程控制中非常常見(jiàn)。合適的液位傳感器的選擇取決于其尺寸和幾何形狀。工業(yè)過(guò)程控制包括靜液壓和光學(xué)液位傳感器,范圍從簡(jiǎn)單的極限值檢測(cè)到精que的連續(xù)液位傳感。靜壓傳感器可以安裝為浸入水中的傳感器,以定位在流體中,也可以使用螺紋連接至罐外壁。
工業(yè)無(wú)線傳感器
大多數(shù)傳統(tǒng)傳感器通常需要電線或電纜才能與外部?jī)x器連接。電纜可以是銅線,雙絞線或光纖。但是,傳輸線電纜會(huì)導(dǎo)致信號(hào)和功率損耗。另外,有線網(wǎng)絡(luò)的安裝很麻煩并且需要很多時(shí)間。無(wú)線傳感器提供了安裝的靈活性,從而改善了過(guò)程監(jiān)視和控制,并降低了安裝和維護(hù)成本。
選擇適合工業(yè)應(yīng)用的傳感器
市場(chǎng)上有各種各樣的工業(yè)傳感器,因此為應(yīng)用選擇合適的傳感器尤為重要。
工業(yè)傳感器幾乎涵蓋了所有傳感器類別,包括接近度,位置,速度,水平,溫度,力和壓力。這些產(chǎn)品可應(yīng)用于非常廣泛的領(lǐng)域,包括工業(yè)過(guò)程控制,能源,航空,安全和安保,汽車,醫(yī)療保健和樓宇自動(dòng)化等。
有時(shí)傳感器構(gòu)成產(chǎn)品和解決方案的核心要素。這些是定義預(yù)期應(yīng)用程序的質(zhì)量,效率和安全性的產(chǎn)品的重要組成部分。從裸露的半導(dǎo)體芯片和變送器到復(fù)雜的系統(tǒng),傳感器解決方案和技術(shù)遍布整個(gè)價(jià)值鏈。本文介紹了工業(yè)過(guò)程控制和監(jiān)視中使用的傳感器的特性,包括無(wú)線傳感器。
工業(yè)過(guò)程控制
工業(yè)過(guò)程控制涉及許多行業(yè)的機(jī)械,系統(tǒng)和過(guò)程的監(jiān)視和控制,包括化學(xué),制藥,生物技術(shù),能源,水,石油和天然氣,塑料,造紙以及食品和飲料?,F(xiàn)代工業(yè)加工和制造系統(tǒng)是高度自動(dòng)化的,可確保高效地消耗原材料和能源。有許多參數(shù)需要監(jiān)視和控制,包括壓力,溫度,液位,流速,濕度,灰塵,腐蝕性,zha藥,液體和氣體。
傳感器是過(guò)程控制和測(cè)量系統(tǒng)中的第壹要素。在過(guò)去的幾年中,以極小的尺度(例如納米和皮米)進(jìn)行精que控制和精que的位移/位置測(cè)量變得越來(lái)越重要。
工業(yè)傳感器的主要性能標(biāo)準(zhǔn)是靈敏度,分辨率,緊湊性,長(zhǎng)期穩(wěn)定性,熱漂移和功率效率。
工業(yè)過(guò)程控制中使用的一些傳感器
接近傳感器
可以是機(jī)械的,光學(xué)的,電感的和電容的。它們廣泛用于工業(yè)自動(dòng)化,例如用于計(jì)數(shù)和卡紙檢測(cè)的輸送線,用于安全互鎖和排序的機(jī)床。它們還用于檢測(cè)對(duì)象的存在或不存在。(機(jī)械傳感器基本上是用于開(kāi)/關(guān)操作的機(jī)械開(kāi)關(guān)。)
光學(xué)傳感器
可以是諸如發(fā)光二極管(LED)和光電晶體管的光源。這些傳感器基本上是非接觸式的,沒(méi)有活動(dòng)部件。它們體積小,開(kāi)關(guān)速度快,并且對(duì)振動(dòng)和沖擊不敏感。但是,它們需要對(duì)齊,在環(huán)境光線條件下可能會(huì)蒙蔽,并且可能需要清潔,無(wú)塵和無(wú)水的環(huán)境。
電感式和電容式接近傳感器通常具有較短的距離,但非常耐用且可靠。感應(yīng)傳感器利用磁性來(lái)檢測(cè)金屬物體的存在。電容傳感器通常用于檢測(cè)非金屬物體引起的電容。
位置傳感器
其中包括編碼器和線性可變差動(dòng)變壓器(LVDT)。編碼器是數(shù)字傳感器,通常用于為執(zhí)行器提供位置反饋。它們由玻璃或塑料盤組成,該玻璃或塑料盤在光源(LED)和一對(duì)光電探測(cè)器之間旋轉(zhuǎn)。塑料磁盤編碼有交替的明暗扇區(qū),因此當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生脈沖。通常用于伺服機(jī)構(gòu),自動(dòng)測(cè)量以及許多其他工業(yè)和科學(xué)應(yīng)用中的位置反饋。
力傳感器
力和壓力傳感器通常充當(dāng)傳感器。它們根據(jù)施加在其上的壓力產(chǎn)生信號(hào)。力感測(cè)電阻器是兩針力傳感器,當(dāng)在傳感器表面上施加力,壓力或機(jī)械應(yīng)力時(shí),其電阻會(huì)發(fā)生變化。
振動(dòng)/加速度傳感器
陶瓷壓電傳感器或加速度計(jì)最chang用于檢測(cè)振動(dòng)。三軸加速度計(jì)用于移動(dòng)系統(tǒng),汽車,渦輪機(jī)和飛機(jī)。這些提供振動(dòng)信息和位置數(shù)據(jù)。慣性測(cè)量單元通常使用陀螺儀和加速度計(jì)測(cè)量線性和角運(yùn)動(dòng)。這些被廣泛用于飛機(jī)和導(dǎo)dan的導(dǎo)航和制導(dǎo)。
液位傳感器
這些傳感器在工業(yè)過(guò)程控制中非常常見(jiàn)。合適的液位傳感器的選擇取決于其尺寸和幾何形狀。工業(yè)過(guò)程控制包括靜液壓和光學(xué)液位傳感器,范圍從簡(jiǎn)單的極限值檢測(cè)到精que的連續(xù)液位傳感。靜壓傳感器可以安裝為浸入水中的傳感器,以定位在流體中,也可以使用螺紋連接至罐外壁。
工業(yè)無(wú)線傳感器
大多數(shù)傳統(tǒng)傳感器通常需要電線或電纜才能與外部?jī)x器連接。電纜可以是銅線,雙絞線或光纖。但是,傳輸線電纜會(huì)導(dǎo)致信號(hào)和功率損耗。另外,有線網(wǎng)絡(luò)的安裝很麻煩并且需要很多時(shí)間。無(wú)線傳感器提供了安裝的靈活性,從而改善了過(guò)程監(jiān)視和控制,并降低了安裝和維護(hù)成本。