1、接近感应
接近感应检测对象为:物体有无、物体的大小或简单形状。
接近传感器在操作中可以进一步分为接触式或非接触式,以及模拟或数字。传感器的选择取决于物理、环境和控制条件。其中包括:
机械:可以采用任何合适的机械/电气开关,但是由于操作机械开关需要一定的力,所以通常使用微型开关。
气动:这些接近传感器通过截断或干扰气流来工作,用气动方法检测系统的参数并转换成相应的模拟信号或数字信号,供后续系统进行判断和控制的装置。气动传感器不能用于自重小的轻型部件,可能被吹走。
光学:在最简单的形式中,光学接近传感器通过断开光束而落下,该光束落在诸如光电池的光敏装置上。这些是非接触式传感器的示例。值得注意的是,这些传感器的照明环境必须格外小心,例如,光学传感器可能会因电弧焊过程中的闪光而被遮蔽,空气中的灰尘和烟云可能会阻碍光的传输等。
电气:电接近传感器可以是接触式或非接触式。简单的接触式传感器通过使传感器和组件形成完整的电路来进行操作。非接触式电接近传感器依赖于感应原理来检测金属或依靠电容来检测非金属。
范围感应:距离感测涉及检测组件距离感测位置有多近或远,尽管它们也可以用作接近传感器。距离或距离传感器使用非接触式模拟技术。使用电容,电感和磁技术进行几毫米至几百毫米之间的短距离感测。使用各种类型的已发射能量波(例如,无线电波,声波和激光)执行更远距离的感应。
2、力感测
可能需要感应的力有六种。在每种情况下,力的施加可以是静态的(静止的),也可以是动态的。力是矢量,因为它必须同时在大小和方向上指定。因此,力传感器是模拟操作,并且对其作用方向敏感。六种力量分别是是:拉力、压缩力、剪力、扭转力、弯曲力、摩擦力。
拉伸力:可以由应变计确定,当长度增加时,它们会显示出其电阻的变化。这些量规测量的电阻变化可以转化为力,因此是间接装置。
压力:可以通过称为称重传感器的设备来确定,这些设备可以“通过检测压缩负载下电池尺寸的变化,或者通过检测负载下电池内压力的增加,或者通过在压缩负载下电阻的变化来运行”加载。
扭转力:可以看作是拉伸力和压缩力的组合,因此可以采用上述技术的组合。
摩擦力:这些涉及要限制运动的情况,因此通过使用力和运动传感器的组合间接检测摩擦力。
3、触觉感应
触感是指通过触摸进行感测。最简单的触觉传感器类型使用以行和列排列的简单触摸传感器阵列。这些通常称为矩阵传感器。每个单独的传感器与物体接触时都会被激活。通过检测哪些传感器处于活动状态(数字)或输出信号的大小(模拟),可以确定组件的印记。然后将压印与先前存储的压印信息进行比较,以确定组件的大小或形状。目前已实现机械,光学和电子触觉传感器。
4、热感
热感应是一种常用的方式来测量温度和监测热量。在过程控制和安全控制中,热感应被广泛用于监测系统中的温度变化,并根据需要采取相应的控制措施。
以下是一些常见的热感应方法:
双金属条:双金属条是由两种不同热膨胀系数的金属组成的。当温度变化时,由于金属的膨胀差异,双金属条弯曲或产生电压。通过测量变形或电压,可以推断出温度的变化。
热电偶:热电偶是由两种不同金属材料组成的导线。当一个热电偶的两个接头处于不同温度时,会产生电势差。通过测量这个电势差,可以计算出温度的变化。
电阻温度计:电阻温度计是一种利用电阻的温度敏感性质来测量温度的传感器。通常使用的电阻温度计是基于金属或半导体材料的。当温度变化时,电阻值也会发生变化,通过测量这个电阻变化,可以得知温度的变化。
热敏电阻:热敏电阻也是一种利用电阻的温度敏感性质来测量温度的传感器。热敏电阻通常是由氧化物或半导体材料制成的,当温度变化时,电阻值会相应变化。
红外热像仪:对于涉及低水平热源或需要进行非接触测温的复杂系统,可以使用红外热像仪。红外热像仪可以通过检测和记录物体发射的红外辐射来生成温度图像,从而实现对温度变化的监测和分析。
5、声音感应(听力)
声音感应(听力)是声学传感器的一种应用。声学传感器可以使用麦克风等装置来检测和感知声音,并根据声音的特征进行分析和识别。在语音识别方面,声学传感器可以接收口头命令或语音输入,并将其转化为文本或相应的控制指令。这种技术在智能助理、语音控制系统等领域得到广泛应用。
此外,声学传感器还可以用于识别异常声音,例如爆炸声。在安全和监测系统中,声学传感器可以有助于及时检测到异常声音,并触发相应的报警或采取必要的措施。在工业环境中,背景噪声可能是一个挑战,因为它可能干扰传感器对特定声音的识别。但是,可以通过调整传感器的设置来限制响应频率,以使其只对特定频率的声音做出响应。这可以帮助传感器区分不同的噪声,并提高对目标声音的准确识别能力。
6、气体感应(气味)
针对气体感应的传感器通常使用化学变化来检测和感知特定气体。这些传感器通常基于特定气体与传感器内部所含的化学物质之间的相互作用。传感器中的化学物质会与目标气体发生反应,从而引起化学变化。这种化学变化可以导致传感器物理膨胀或产生足够的热量来触发开关设备。一旦传感器检测到目标气体,它就会发出信号,以便作出相应的反应或采取必要的措施。这种气体感应技术在很多领域中都有应用,例如工业安全、火警监测和环境监测等。气体传感器可以检测到各种有害气体、烟雾、气味等,并及时报警或触发相应的反应,以保护人们的安全和环境的健康。
7、机器人视觉技术
可以在很多领域中发挥作用,其中之一就是瞄准器。瞄准器是指通过视觉技术帮助机器人定位目标并进行精确的瞄准的装置。通过机器人视觉系统,相机可以实时捕获目标的图像。这些图像可以被转换为计算机可以理解的数字形式,从而方便计算机系统进行分析。使用图像处理和计算机视觉算法,机器人可以对目标进行检测、测量和跟踪,从而实现精确的瞄准。瞄准器可以应用于多个领域,比如军事、警察、安防等。在军事领域,机器人瞄准器可以帮助无人机或机器人自动定位和瞄准敌人。在警察和安防方面,机器人瞄准器可以用于监控和防御,帮助辅助人员进行目标定位和瞄准。然而,机器人视觉系统的实现并不容易。它需要大量的计算机内存和处理能力,以便实时捕获、转换和分析图像。