感應(yīng)傳感器，通常也稱(chēng)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(cè)附近是否存在金屬物體。

核心工作原理：電磁感應(yīng)

其工作原理基于電磁感應(yīng)定律：

1. 內(nèi)部結(jié)構(gòu)：傳感器內(nèi)部通常包含四個(gè)主要部分：一個(gè)高頻振蕩器、一個(gè)感應(yīng)線(xiàn)圈（位于傳感器前端）、一個(gè)信號(hào)檢測(cè)器和一個(gè)輸出電路。

2. 產(chǎn)生電磁場(chǎng)：當(dāng)傳感器通電后，高頻振蕩器通過(guò)感應(yīng)線(xiàn)圈產(chǎn)生一個(gè)高頻交變電磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)從傳感器的感應(yīng)面發(fā)射出來(lái)。

3. 檢測(cè)目標(biāo)物：當(dāng)一個(gè)金屬物體（檢測(cè)目標(biāo)）進(jìn)入這個(gè)電磁場(chǎng)時(shí)，會(huì)在金屬內(nèi)部產(chǎn)生渦流。

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

5. 信號(hào)變化與輸出：信號(hào)檢測(cè)器會(huì)監(jiān)測(cè)到這種振蕩的變化。當(dāng)變化達(dá)到一定閾值時(shí)，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(kāi)一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)）。

簡(jiǎn)單比喻：就像你用磁鐵去靠近一個(gè)金屬，即使不接觸，你也能感覺(jué)到吸力。感應(yīng)傳感器就是通過(guò)“感覺(jué)"這種電磁“吸力"的變化來(lái)工作的，只不過(guò)它非常精確和靈敏。

主要特點(diǎn)

• 非接觸式：無(wú)需物理接觸被測(cè)物體，無(wú)磨損，壽命長(zhǎng)。

• 只檢測(cè)金屬：主要對(duì)鐵（黑色金屬）、銅、鋁等金屬有反應(yīng)。對(duì)不同金屬的檢測(cè)距離會(huì)有所不同（通常對(duì)鐵的檢測(cè)距離最遠(yuǎn)）。

• 高開(kāi)關(guān)頻率：每秒可以檢測(cè)數(shù)百甚至數(shù)千次，響應(yīng)速度極快，適合高速自動(dòng)化應(yīng)用。

• 抗干擾能力強(qiáng)：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(shì)）。

• 檢測(cè)距離短：通常檢測(cè)距離從1毫米到幾十毫米不等，屬于近距離檢測(cè)傳感器。

主要類(lèi)型

1. 按檢測(cè)金屬類(lèi)型分：

   德國(guó)進(jìn)口HOHNER編碼器AWI40S-066A001-120C

   德國(guó)進(jìn)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(cè)所有類(lèi)型的金屬，但對(duì)不同金屬的檢測(cè)距離會(huì)衰減。

• 有色金屬型：專(zhuān)門(mén)優(yōu)化用于檢測(cè)鋁、銅、黃銅等非鐵金屬。

• 鐵金屬型：主要檢測(cè)鐵和鋼，對(duì)其他金屬不敏感。

3. 按輸出信號(hào)分：

• 直流二線(xiàn)制：接線(xiàn)簡(jiǎn)單，但存在殘余電流。

• 直流三線(xiàn)制（NPN/PNP）：最常見(jiàn)的類(lèi)型，NPN（輸出低電平）和PNP（輸出高電平）是工業(yè)控制中的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。

• 直流四線(xiàn)制：通常包含一個(gè)常開(kāi)（NO）和一個(gè)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(hào)（如0-10V或4-20mA），而不僅僅是開(kāi)關(guān)信號(hào)，可用于測(cè)量位置。

• IO-Link型：智能傳感器，不僅能傳輸開(kāi)關(guān)信號(hào)，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(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。

• 方型/塊狀：

• 槽型：

典型應(yīng)用場(chǎng)景

感應(yīng)傳感器是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的“基石"，應(yīng)用無(wú)處不在：

1. 位置檢測(cè)：

• 檢測(cè)氣缸活塞的位置（通過(guò)檢測(cè)活塞上的金屬磁環(huán)）。

• 確認(rèn)機(jī)器部件是否移動(dòng)到指定工位。

2. 計(jì)數(shù)：

• 在傳送帶上對(duì)經(jīng)過(guò)的金屬產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)。

3. 限位與安全：

• 作為機(jī)器運(yùn)動(dòng)的行程限位開(kāi)關(guān)。

4. 速度監(jiān)測(cè)：

• 檢測(cè)齒輪的轉(zhuǎn)速，通過(guò)計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)感應(yīng)到的齒數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

5. 物體存在驗(yàn)證：

• 在裝配線(xiàn)上，確認(rèn)金屬零件是否已經(jīng)存在。

選型要點(diǎn)

在選擇感應(yīng)傳感器時(shí)，需要考慮以下參數(shù)：

• 檢測(cè)距離：傳感器能可靠檢測(cè)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(lèi)型：需要NPN還是PNP？常開(kāi)（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(hù)等級(jí)：如IP67，表示防塵和防水，適用于惡劣工業(yè)環(huán)境。

• 檢測(cè)物體：主要檢測(cè)什么金屬？鐵、鋁還是所有金屬？

總結(jié)

在位置檢測(cè)中的具體應(yīng)用模式

1. 終點(diǎn)位置檢測(cè)（極限位置檢測(cè)）

這是最直接的應(yīng)用，用于確認(rèn)一個(gè)運(yùn)動(dòng)的部件是否到達(dá)了某個(gè)預(yù)設(shè)的物理位置。

• 應(yīng)用示例：

• 氣缸位置檢測(cè)：這是最典型的例子。在氣缸的活塞上安裝一個(gè)金屬（通常是磁性）環(huán)，在氣缸行程的末端安裝感應(yīng)傳感器。當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到末端時(shí)，傳感器檢測(cè)到金屬環(huán)，發(fā)出信號(hào)，表明“氣缸已縮回"。這個(gè)信號(hào)是PLC進(jìn)行下一步動(dòng)作的依據(jù)。

• 直線(xiàn)模組/滑塊限位：在自動(dòng)化設(shè)備的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)單元上，在運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)安裝感應(yīng)傳感器，作為限位開(kāi)關(guān)，防止機(jī)構(gòu)超程撞毀。

• 門(mén)/蓋板開(kāi)合狀態(tài)檢測(cè)：檢測(cè)機(jī)器的安全門(mén)或蓋板是否已經(jīng)關(guān)閉到位，以確保設(shè)備安全運(yùn)行。

2. 中間位置檢測(cè)

用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)部件是否經(jīng)過(guò)或停留在行程中的某個(gè)特定點(diǎn)。

• 應(yīng)用示例：

• 分度盤(pán)定位：在旋轉(zhuǎn)分度盤(pán)的特定角度位置安裝傳感器，當(dāng)盤(pán)體上的金屬凸塊或凹槽經(jīng)過(guò)時(shí)，傳感器發(fā)出信號(hào)，表示工作臺(tái)已旋轉(zhuǎn)到正確的加工工位。

• 傳送帶分流：在傳送帶上安裝傳感器，當(dāng)工件到達(dá)分流口時(shí)，傳感器檢測(cè)到工件，觸發(fā)推桿或擋板動(dòng)作，將工件引導(dǎo)到正確的路徑上。

• 多位置停止：在一個(gè)長(zhǎng)行程中設(shè)置多個(gè)傳感器，可以判斷運(yùn)動(dòng)部件處于哪個(gè)階段或區(qū)域。

3. 有無(wú)判斷

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

• 應(yīng)用示例：

• 
  

• 夾具上料檢測(cè)：檢測(cè)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(guò)程中，某個(gè)關(guān)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(cè)的優(yōu)勢(shì)

為什么感應(yīng)傳感器如此適合位置檢測(cè)？

• 高重復(fù)精度：每次檢測(cè)到目標(biāo)物的位置幾同，非常可靠。

• 非接觸、無(wú)磨損：由于不與被測(cè)物體接觸，沒(méi)有機(jī)械損耗，壽命極長(zhǎng)。

• 響應(yīng)速度快：高頻的開(kāi)關(guān)特性使其能檢測(cè)高速運(yùn)動(dòng)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(jié)構(gòu)堅(jiān)固：通常具有很高的機(jī)械強(qiáng)度和防護(hù)等級(jí)（如IP67）。

選型與安裝要點(diǎn)

為了確保位置檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性，需要特別注意：

1. 檢測(cè)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(cè)距離應(yīng)略大于實(shí)際需要的安裝距離，并留有一定余量，以補(bǔ)償安裝和機(jī)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(chǎng)合。

• 非埋入式（非齊平安裝）：檢測(cè)距離更長(zhǎng)，但安裝時(shí)傳感器前端周?chē)荒苡薪饘傥?，否則會(huì)干擾磁場(chǎng)。

4. 目標(biāo)物的影響：

• 材料：傳感器對(duì)鐵的檢測(cè)距離最遠(yuǎn)。如果目標(biāo)是鋁、銅等有色金屬，有效檢測(cè)距離會(huì)縮短，選型時(shí)需查閱手冊(cè)上的修正系數(shù)。

• 尺寸：目標(biāo)物的尺寸不應(yīng)小于傳感器的感應(yīng)面尺寸，否則檢測(cè)距離會(huì)大打折扣。

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

總結(jié)

在位置檢測(cè)應(yīng)用中，感應(yīng)傳感器扮演著自動(dòng)化系統(tǒng)的“眼睛"，為控制系統(tǒng)提供關(guān)鍵的位置反饋信號(hào)。它的穩(wěn)定性和可靠性，是確保自動(dòng)化設(shè)備精確、有序、安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。從簡(jiǎn)單的氣缸到位檢測(cè)到復(fù)雜的多工位協(xié)調(diào)，它都是實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的核心部件之一。

1. 工業(yè)自動(dòng)化與電機(jī)控制

這是編碼器最龐大、最基礎(chǔ)的應(yīng)用市場(chǎng)。

• 伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)：編碼器內(nèi)置于伺服電機(jī)中，實(shí)時(shí)反饋電機(jī)轉(zhuǎn)子的精確位置和速度，形成閉環(huán)控制。這是實(shí)現(xiàn)高精度定位和穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的關(guān)鍵。廣泛應(yīng)用于機(jī)械手、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、貼片機(jī)等。

• 變頻器與普通電機(jī)：用于測(cè)量和控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)精確的速度調(diào)節(jié)，例如在傳送帶、風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)設(shè)備中。

2. 機(jī)器人技術(shù)

機(jī)器人的每個(gè)關(guān)節(jié)都需要精確的角度控制。

• 關(guān)節(jié)反饋：在每個(gè)關(guān)節(jié)的減速器后方安裝絕對(duì)值編碼器，用于確定機(jī)器人臂在空間中的絕對(duì)位置。這是機(jī)器人能夠精確重復(fù)運(yùn)動(dòng)的前提。

• 伺服電機(jī)反饋：在關(guān)節(jié)的伺服電機(jī)內(nèi)部安裝增量式編碼器，用于實(shí)現(xiàn)電機(jī)本身的精確閉環(huán)控制。

3. 數(shù)控機(jī)床與加工中心

對(duì)精度要求。

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

• 進(jìn)給軸控制：安裝在滾珠絲杠或直線(xiàn)電機(jī)上，通過(guò)測(cè)量電機(jī)的旋轉(zhuǎn)來(lái)間接計(jì)算工作臺(tái)或刀架的直線(xiàn)位移（稱(chēng)為“半閉環(huán)控制"）。更會(huì)直接使用直線(xiàn)編碼器進(jìn)行直接測(cè)量（“全閉環(huán)控制"），以消除絲杠熱膨脹等誤差。

4. 醫(yī)療設(shè)備

要求高精度、高可靠性和小型化。

• 醫(yī)療機(jī)器人：如手術(shù)機(jī)器人，需要位置精度和穩(wěn)定性。

• 影像設(shè)備：在CT、MRI掃描系統(tǒng)中，用于控制機(jī)架的旋轉(zhuǎn)位置和病床的移動(dòng)。

• 輸液泵/注射泵：精確控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)藥液的微量、精確輸送。

• 呼吸機(jī)：控制風(fēng)門(mén)的開(kāi)合角度，精確調(diào)節(jié)氣流。

5. 汽車(chē)與交通運(yùn)輸

• 汽車(chē)電子油門(mén)：測(cè)量油門(mén)踏板的角度，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。

• 智能轉(zhuǎn)向：測(cè)量方向盤(pán)的轉(zhuǎn)角、扭矩和速度，為電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

• 變速箱：測(cè)量輸入和輸出軸的轉(zhuǎn)速，用于優(yōu)化換擋策略。

• 軌道交通：安裝在火車(chē)車(chē)輪或電機(jī)上，用于測(cè)量列車(chē)速度和行駛距離，是列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)的核心傳感器。

6. 消費(fèi)電子與辦公設(shè)備

• 電腦鼠標(biāo)的滾輪：一個(gè)簡(jiǎn)單的光學(xué)編碼器，用于檢測(cè)滾輪的滾動(dòng)方向和速度。

• 打印機(jī)/復(fù)印機(jī)：控制打印頭或滾筒的精確位置和進(jìn)紙速度，確保圖像正確對(duì)齊。

• 攝像機(jī)云臺(tái)：控制云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度，實(shí)現(xiàn)精確的平移和俯仰。

• 無(wú)人機(jī)/云臺(tái)：用于無(wú)刷電機(jī)的精確控制，實(shí)現(xiàn)飛行器的穩(wěn)定懸停和云臺(tái)的防抖。

7. 能源與航空航天

• 風(fēng)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(jī)艙的方向，風(fēng)能捕獲并保證安全。

• 雷達(dá)與衛(wèi)星通信天線(xiàn)：控制天線(xiàn)的俯仰和方位角度，使其精確對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。

• 航空航天舵機(jī)：控制飛機(jī)和航天器的操縱面（如副翼、方向舵）。

總結(jié)

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，只要有電機(jī)進(jìn)行精確運(yùn)動(dòng)的地方，幾乎就有編碼器的身影。 它是現(xiàn)代自動(dòng)化、智能化設(shè)備的“位置和速度感官"，將物理世界的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為數(shù)字世界可理解和控制的信息，是實(shí)現(xiàn)精密控制、提升能效和保證安全的關(guān)鍵元件。