1、接近感應(yīng)
接近感應(yīng)檢測對象為:物體有無、物體的大小或簡單形狀。
接近傳感器在操作中可以進(jìn)一步分為接觸式或非接觸式,以及模擬或數(shù)字。傳感器的選擇取決于物理、環(huán)境和控制條件。其中包括:
機械:可以采用任何合適的機械/電氣開關(guān),但是由于操作機械開關(guān)需要一定的力,所以通常使用微型開關(guān)。
氣動:這些接近傳感器通過截斷或干擾氣流來工作,用氣動方法檢測系統(tǒng)的參數(shù)并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號或數(shù)字信號,供后續(xù)系統(tǒng)進(jìn)行判斷和控制的裝置。氣動傳感器不能用于自重小的輕型部件,可能被吹走。
光學(xué):在最簡單的形式中,光學(xué)接近傳感器通過斷開光束而落下,該光束落在諸如光電池的光敏裝置上。這些是非接觸式傳感器的示例。值得注意的是,這些傳感器的照明環(huán)境必須格外小心,例如,光學(xué)傳感器可能會因電弧焊過程中的閃光而被遮蔽,空氣中的灰塵和煙云可能會阻礙光的傳輸?shù)取?/p>
電氣:電接近傳感器可以是接觸式或非接觸式。簡單的接觸式傳感器通過使傳感器和組件形成完整的電路來進(jìn)行操作。非接觸式電接近傳感器依賴于感應(yīng)原理來檢測金屬或依靠電容來檢測非金屬。
范圍感應(yīng):距離感測涉及檢測組件距離感測位置有多近或遠(yuǎn),盡管它們也可以用作接近傳感器。距離或距離傳感器使用非接觸式模擬技術(shù)。使用電容,電感和磁技術(shù)進(jìn)行幾毫米至幾百毫米之間的短距離感測。使用各種類型的已發(fā)射能量波(例如,無線電波,聲波和激光)執(zhí)行更遠(yuǎn)距離的感應(yīng)。
2、力感測
可能需要感應(yīng)的力有六種。在每種情況下,力的施加可以是靜態(tài)的(靜止的),也可以是動態(tài)的。力是矢量,因為它必須同時在大小和方向上指定。因此,力傳感器是模擬操作,并且對其作用方向敏感。六種力量分別是是:拉力、壓縮力、剪力、扭轉(zhuǎn)力、彎曲力、摩擦力。
拉伸力:可以由應(yīng)變計確定,當(dāng)長度增加時,它們會顯示出其電阻的變化。這些量規(guī)測量的電阻變化可以轉(zhuǎn)化為力,因此是間接裝置。
壓力:可以通過稱為稱重傳感器的設(shè)備來確定,這些設(shè)備可以“通過檢測壓縮負(fù)載下電池尺寸的變化,或者通過檢測負(fù)載下電池內(nèi)壓力的增加,或者通過在壓縮負(fù)載下電阻的變化來運行”加載。
扭轉(zhuǎn)力:可以看作是拉伸力和壓縮力的組合,因此可以采用上述技術(shù)的組合。
摩擦力:這些涉及要限制運動的情況,因此通過使用力和運動傳感器的組合間接檢測摩擦力。
3、觸覺感應(yīng)
觸感是指通過觸摸進(jìn)行感測。最簡單的觸覺傳感器類型使用以行和列排列的簡單觸摸傳感器陣列。這些通常稱為矩陣傳感器。每個單獨的傳感器與物體接觸時都會被激活。通過檢測哪些傳感器處于活動狀態(tài)(數(shù)字)或輸出信號的大小(模擬),可以確定組件的印記。然后將壓印與先前存儲的壓印信息進(jìn)行比較,以確定組件的大小或形狀。目前已實現(xiàn)機械,光學(xué)和電子觸覺傳感器。
4、熱感
熱感應(yīng)是一種常用的方式來測量溫度和監(jiān)測熱量。在過程控制和安全控制中,熱感應(yīng)被廣泛用于監(jiān)測系統(tǒng)中的溫度變化,并根據(jù)需要采取相應(yīng)的控制措施。
以下是一些常見的熱感應(yīng)方法:
雙金屬條:雙金屬條是由兩種不同熱膨脹系數(shù)的金屬組成的。當(dāng)溫度變化時,由于金屬的膨脹差異,雙金屬條彎曲或產(chǎn)生電壓。通過測量變形或電壓,可以推斷出溫度的變化。
熱電偶:熱電偶是由兩種不同金屬材料組成的導(dǎo)線。當(dāng)一個熱電偶的兩個接頭處于不同溫度時,會產(chǎn)生電勢差。通過測量這個電勢差,可以計算出溫度的變化。
電阻溫度計:電阻溫度計是一種利用電阻的溫度敏感性質(zhì)來測量溫度的傳感器。通常使用的電阻溫度計是基于金屬或半導(dǎo)體材料的。當(dāng)溫度變化時,電阻值也會發(fā)生變化,通過測量這個電阻變化,可以得知溫度的變化。
熱敏電阻:熱敏電阻也是一種利用電阻的溫度敏感性質(zhì)來測量溫度的傳感器。熱敏電阻通常是由氧化物或半導(dǎo)體材料制成的,當(dāng)溫度變化時,電阻值會相應(yīng)變化。
紅外熱像儀:對于涉及低水平熱源或需要進(jìn)行非接觸測溫的復(fù)雜系統(tǒng),可以使用紅外熱像儀。紅外熱像儀可以通過檢測和記錄物體發(fā)射的紅外輻射來生成溫度圖像,從而實現(xiàn)對溫度變化的監(jiān)測和分析。
5、聲音感應(yīng)(聽力)
聲音感應(yīng)(聽力)是聲學(xué)傳感器的一種應(yīng)用。聲學(xué)傳感器可以使用麥克風(fēng)等裝置來檢測和感知聲音,并根據(jù)聲音的特征進(jìn)行分析和識別。在語音識別方面,聲學(xué)傳感器可以接收口頭命令或語音輸入,并將其轉(zhuǎn)化為文本或相應(yīng)的控制指令。這種技術(shù)在智能助理、語音控制系統(tǒng)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
此外,聲學(xué)傳感器還可以用于識別異常聲音,例如爆炸聲。在安全和監(jiān)測系統(tǒng)中,聲學(xué)傳感器可以有助于及時檢測到異常聲音,并觸發(fā)相應(yīng)的報警或采取必要的措施。在工業(yè)環(huán)境中,背景噪聲可能是一個挑戰(zhàn),因為它可能干擾傳感器對特定聲音的識別。但是,可以通過調(diào)整傳感器的設(shè)置來限制響應(yīng)頻率,以使其只對特定頻率的聲音做出響應(yīng)。這可以幫助傳感器區(qū)分不同的噪聲,并提高對目標(biāo)聲音的準(zhǔn)確識別能力。
6、氣體感應(yīng)(氣味)
針對氣體感應(yīng)的傳感器通常使用化學(xué)變化來檢測和感知特定氣體。這些傳感器通常基于特定氣體與傳感器內(nèi)部所含的化學(xué)物質(zhì)之間的相互作用。傳感器中的化學(xué)物質(zhì)會與目標(biāo)氣體發(fā)生反應(yīng),從而引起化學(xué)變化。這種化學(xué)變化可以導(dǎo)致傳感器物理膨脹或產(chǎn)生足夠的熱量來觸發(fā)開關(guān)設(shè)備。一旦傳感器檢測到目標(biāo)氣體,它就會發(fā)出信號,以便作出相應(yīng)的反應(yīng)或采取必要的措施。這種氣體感應(yīng)技術(shù)在很多領(lǐng)域中都有應(yīng)用,例如工業(yè)安全、火警監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)測等。氣體傳感器可以檢測到各種有害氣體、煙霧、氣味等,并及時報警或觸發(fā)相應(yīng)的反應(yīng),以保護人們的安全和環(huán)境的健康。
7、機器人視覺技術(shù)
可以在很多領(lǐng)域中發(fā)揮作用,其中之一就是瞄準(zhǔn)器。瞄準(zhǔn)器是指通過視覺技術(shù)幫助機器人定位目標(biāo)并進(jìn)行精確的瞄準(zhǔn)的裝置。通過機器人視覺系統(tǒng),相機可以實時捕獲目標(biāo)的圖像。這些圖像可以被轉(zhuǎn)換為計算機可以理解的數(shù)字形式,從而方便計算機系統(tǒng)進(jìn)行分析。使用圖像處理和計算機視覺算法,機器人可以對目標(biāo)進(jìn)行檢測、測量和跟蹤,從而實現(xiàn)精確的瞄準(zhǔn)。瞄準(zhǔn)器可以應(yīng)用于多個領(lǐng)域,比如軍事、警察、安防等。在軍事領(lǐng)域,機器人瞄準(zhǔn)器可以幫助無人機或機器人自動定位和瞄準(zhǔn)敵人。在警察和安防方面,機器人瞄準(zhǔn)器可以用于監(jiān)控和防御,幫助輔助人員進(jìn)行目標(biāo)定位和瞄準(zhǔn)。然而,機器人視覺系統(tǒng)的實現(xiàn)并不容易。它需要大量的計算機內(nèi)存和處理能力,以便實時捕獲、轉(zhuǎn)換和分析圖像。