高度測量傳感器：詳解接近傳感器的主要功能
原標(biāo)題：詳解接近傳感器的主要功能
接近傳感器具有使用壽命長、工作可靠、重復(fù)定位精度高、無機(jī)械磨損、無火花、無噪音、抗振能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
在自動控制系統(tǒng)中可作為限位、計數(shù)、定位控制和自動保護(hù)環(huán)節(jié)。被廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業(yè)。
圖為嘉準(zhǔn)接近傳感器系列：
它具備以下主要功能：
01
檢驗(yàn)距離檢測電梯、升降設(shè)備的停止、起動、通過位置
檢測車輛的位置，防止兩物體相撞檢測
檢測工作機(jī)械的設(shè)定位置，移動機(jī)器或部件的極限位置
檢測回轉(zhuǎn)體的停止位置，閥門的開或關(guān)位置；檢測氣缸或液壓缸內(nèi)的活塞移動位置。
02
尺寸控制金屬板沖剪的尺寸控制裝置
自動選擇、鑒別金屬件長度
檢測自動裝卸時堆物高度
檢測物品的長、寬、高和體積。
03
檢測物體存在有否檢測生產(chǎn)包裝線上有無產(chǎn)品包裝箱
檢測有無產(chǎn)品零件
04
轉(zhuǎn)速與速度控制控制傳送帶的速度；控制旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速；與各種脈沖發(fā)生器一起控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)數(shù)。
05
計數(shù)及控制檢測生產(chǎn)線上流過的產(chǎn)品數(shù)；高速旋轉(zhuǎn)軸或盤的轉(zhuǎn)數(shù)計量；零部件計數(shù)。
06
檢測異常檢測瓶蓋有無；產(chǎn)品合格與不合格判斷；檢測包裝盒內(nèi)的金屬制品缺乏與否；區(qū)分金屬與非金屬零件；產(chǎn)品有無標(biāo)牌檢測；起重機(jī)危險區(qū)報警；安全扶梯自動啟停。
07
計量控制產(chǎn)品或零件的自動計量；檢測計量器、儀表的指針范圍而控制數(shù)或流量；檢測浮標(biāo)控制測面高度，流量；檢測不銹鋼桶中的鐵浮標(biāo)；儀表量程上限或下限的控制；流量控制，水平面控制。
08
識別對象根據(jù)載體上的碼識別是與非。
09
信息傳送ASI（總線）連接設(shè)備上各個位置上的傳感器在生產(chǎn)線（50-100米）中的數(shù)據(jù)往返傳送等。
目前，接近傳感器在航空航天、工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、消費(fèi)電子等各行各業(yè)的領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。
新技術(shù)的創(chuàng)新改變了接近傳感器，我們能夠看到接近傳感器普遍應(yīng)用于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域。返回搜狐，查看更多
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高度測量傳感器：高度傳感器的應(yīng)用_高度傳感器的作用
高度傳感器的應(yīng)用
高度傳感器是用于航空電子設(shè)備，引擎和飛行測試，流量和壓力測量的儀器。
高度傳感器工作原理
其原理是測得滑臂與基準(zhǔn)線的夾角的大小來換算出相應(yīng)的熨平板的高度。這種方法為接觸式測量。測量角位移的傳感器有多種，即電位器式傳感器、光柵式角度傳感器、磁柵式角度傳感器、碼盤式傳感器等。
這類傳感器均可精確測得攤鋪機(jī)在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時安裝在牽引大臂上角度傳感器的相應(yīng)轉(zhuǎn)角，從而可以換算出相應(yīng)熨平板的高度。角位移高度傳感器的一個共性特點(diǎn)是線性度好，工作溫度范圍寬，工作壽命長。
但在施工中由于角位移傳感器為接觸式測量高度，傳感器在基準(zhǔn)線上滑動時容易引起其在基準(zhǔn)線上振動，因此，此種傳感器的滑臂垂直對稱端常裝有一個平衡錘。
車身高度傳感器詳解
車身高度傳感器（英文ChassisHeightSensor，又叫軸高傳感器，車姿傳感器，懸架高度傳感器等），是汽車上用于測量車身前后懸架姿態(tài)變化必不可少的零部件。目前汽車的懸架控制系統(tǒng)（如主動懸架系統(tǒng)、懸架阻尼控制系統(tǒng)、空氣懸架系統(tǒng)等），前大燈自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)均需要通過該傳感器測量汽車行駛姿態(tài)的變化。
近些年來，高強(qiáng)度氣體放電燈（HID）在汽車上的應(yīng)用越來越流行。相比傳統(tǒng)的鹵素車燈，采用HID技術(shù)的汽車大燈具有亮度高、壽命長、耗電少的一系列優(yōu)點(diǎn)。但是由于HID的亮度過高，在不采取其他輔助措施的情況下，會造成會車時對面駕駛員的炫目，從而存在嚴(yán)重安全隱患。因此，國內(nèi)外一些國家和地區(qū)針對HID等高亮度車燈都制定或修訂了相關(guān)的法規(guī)，避免由于采用HID大燈所帶來的負(fù)面影響。其中，歐盟針對HID燈具修訂了ECER48法規(guī)。中國也對原法規(guī)進(jìn)行了修訂，并頒布了《GB4785-2007汽車及掛車外部照明和光信號裝置的安裝規(guī)定》。《GB4785-2007》中規(guī)定：“如果近光燈使用光通量超過2000lm的光源，必須配備前照燈清洗裝置，并且4.3.2.6.2定義的手動前照燈調(diào)光機(jī)構(gòu)不適用”［1］。因此，如果使用2000lm以上的氣體放電燈，必須至少配備大燈水平自動調(diào)節(jié)裝置。同時，針對LED光源前大燈，強(qiáng)制安裝大燈水平自動調(diào)節(jié)裝置的法規(guī)也在制定中，預(yù)計在下一版的燈光法規(guī)修訂版中發(fā)布實(shí)施。
GB4785-2007中對近光燈照射角度的強(qiáng)制要求
大燈水平自動調(diào)節(jié)裝置由控制ECU、大燈調(diào)節(jié)執(zhí)行器、傳感器幾個部分組成，目前主流的技術(shù)方案如下圖所示：
汽車大燈自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)
從上圖中可以看出，車身高度傳感器為大燈水平自動調(diào)節(jié)裝置中必不可少的一個零部件，并且每輛車會用到1到2個傳感器。可見，隨著HID大燈以及LED大燈普及度的不斷提高，該車身高度傳感器的市場需求將非常巨大。
目前測量車身高度的方法主要采用如下圖所示機(jī)構(gòu)測量，其中汽車的下擺臂通過四連桿結(jié)構(gòu)與一個角度傳感器的旋轉(zhuǎn)臂連接，當(dāng)車身高度發(fā)生變化時，下控制臂會以旋轉(zhuǎn)軸為圓心發(fā)生旋轉(zhuǎn)，同時帶動四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動，角度傳感器的擺臂被帶動旋轉(zhuǎn)，角度傳感器的輸出信號發(fā)生變化，間接反映了車身高度的變化。所以，采用旋轉(zhuǎn)角度傳感器以及四連桿機(jī)構(gòu)就可以測量出車身高度的變化。也就是說這種車身高度傳感器的核心就是一個角度傳感器。
四連桿式車身高度傳感器
當(dāng)然，近年還出現(xiàn)過另外一種測量方法，不同于以上的四連桿結(jié)構(gòu)，其采用了電渦流測距的原理，可以完全非接觸式的測量車身高度的變化。其在實(shí)車上的安裝圖如下圖所示，這種測量方案的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了傳感器同被測體的完全非接觸測量，傳感器壽命更長，可靠性更高。
電渦流測距原理示意圖
電渦流式車身高度傳感器
但是由于電渦流測量技術(shù)比較復(fù)雜，開發(fā)難度較大，同時傳感器成本也較高，目前在車上的普及度遠(yuǎn)不如四連桿式測量方案。
測量車身高度所用的傳感器已經(jīng)發(fā)展了好幾代，從最初的采用的接觸式電阻膜式角度傳感器到各種非接觸式角度傳感器。其中接觸式角度傳感器由于存在壽命短、精度低、抗干擾能力差等缺點(diǎn)已經(jīng)被淘汰。目前主流的非接觸式傳感器又分為線性霍爾型、磁阻型、電磁感應(yīng)型、差分霍爾型等幾種。
線性霍爾型是最早應(yīng)用在車身高度測量上的非接觸式傳感器，其利用了霍爾元件輸出與磁場成正比的特點(diǎn)，通過設(shè)計一個特殊的磁路，確保在一定角度范圍內(nèi)，通過霍爾元件的磁場與轉(zhuǎn)軸角度呈正比關(guān)系。同時專用HallASIC的出現(xiàn)也使在一定角度范圍內(nèi)能夠?qū)敵鲞M(jìn)行編程及線性補(bǔ)償，提高了測量的精度。但是，由于線性霍爾只能直接測量一個方向磁場強(qiáng)度的原因，磁場強(qiáng)度的細(xì)微變化都會引起輸出的變化，這就需要在制造傳感器時確保很高的定位精度，已確保磁場與角度的線性度，同時還需要選用在汽車級工作溫度內(nèi)溫度系數(shù)很小的釤鈷磁鋼。這些都不利于傳感器精度的提高以及成本的控制。
磁阻型、電磁感應(yīng)型、以及差分霍爾型是近幾年新興起的技術(shù)，由于均采用了類似對原始測量信號的差分處理方式，因此在確保了很高的測量精度的同時，對傳感器的制造工藝以及磁鐵材料等卻沒有很高的要求，并且隨著IC技術(shù)的不斷發(fā)展，成本與線性霍爾元件已經(jīng)基本相當(dāng)，具有很廣闊的應(yīng)用前景。
幾代車身高度傳感器技術(shù)對比
車身高度傳感器有什么作用
車身高度傳感器將車身高度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，電子控制器根據(jù)車身高度傳感器輸入的信號判斷車身的高度、計算車身相對于車橋的位移和振動參數(shù)。
高度測量傳感器：高度檢測-物體高度測量-產(chǎn)品高度檢測傳感器
高度檢測光幕傳感器原理：光幕由投光器和接收器組成。投光器和受接收器主要部件是發(fā)光管和接收管，發(fā)光管和接收管成平行均勻分布，比如有二十個光點(diǎn)（每一組發(fā)光管和接收管組成一個光點(diǎn)）一一對應(yīng)，每個光點(diǎn)之間的距離是10MM,一個物體如包裝箱從流水線過來通過測量光幕擋住了其中20束光點(diǎn)，這這個包裝箱高度則為：20*10=200MM。
高度檢測光幕傳感器也可用作其他用途：適用于在線測量產(chǎn)品尺寸及外形、糾編控制、對中控制、漲緊控制、通過檢測、部件計數(shù)和沖壓件取出確認(rèn)以及相類似的應(yīng)用。
光幕測量系統(tǒng)要正常工作需配備一個控制器，控制器使用軟件進(jìn)行編程設(shè)定，可提供多種掃描模式和檢測分析模式，而且可通過串口連接與PLC或計算機(jī)進(jìn)行通訊，傳遞控制或掃描結(jié)果，另外還可接入觸發(fā)信號控制掃描過程。
高度檢測-物體高度測量-產(chǎn)品高度檢測傳感器安裝方式：
根據(jù)不同的物體尺寸、形狀，可以確定不同的測量方式測量光幕安裝方式主要有三種：
1.準(zhǔn)線測量方式
2.基準(zhǔn)線擴(kuò)展測量方式
3.中心線測量方式
高度檢測-物體高度測量-產(chǎn)品高度檢測傳感器輸出方式：
開關(guān)量、模擬量、通訊
光軸間距：2.5mm/5mm/10mm/20mm/40mm
高度測量傳感器：高度／高度差
厚度/寬度
高度/高度差
外徑/內(nèi)徑
行程/定位
擺動/振動
偏差/偏心
形狀/輪廓
3D檢測
測量傳感器的選擇
高度/高度差
高度/高度差
通過檢測物體的頂面位置來檢測其高度。
測量段差的時候，通過使用大量程的型號進(jìn)行激光測量，不移動感測頭也可以測量段差。
根據(jù)測量條件的不同會有不同的檢測方式，如有疑問，請與就近的KEYENCE辦事處聯(lián)系。
下載目錄
反射
氣閥的浮動檢測
更多內(nèi)容
反射（同軸)
基板高度測量
更多內(nèi)容
光切
門板的段差和間隙的測量
更多內(nèi)容
透過（不透明）
噴油器尺寸檢測
更多內(nèi)容
接觸式
輪盤段差測量
更多內(nèi)容
光切
連接器端子的位置和突出量測量
更多內(nèi)容
光切
端子的平面度測量
更多內(nèi)容
反射（同軸)
倒裝芯片焊接后的傾斜檢測
更多內(nèi)容
光切
焊接后的高度測量
更多內(nèi)容
不接觸檢測目標(biāo)物的頂部的位置。 因?yàn)樗歉咚俨蓸樱词刮矬w高速移動也可以測量。
超高速/高精度CMOS激光位移傳感器
LK-G5000 系列
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不接觸檢測目標(biāo)物的頂部。 采用同軸測量，即使測量點(diǎn)處于死角位置也沒有問題。
彩色激光同軸位移計
CL-3000 系列
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通過使用藍(lán)色激光，在光的接收元件上形成尖銳的波形。 因?yàn)樗織l輪廓線上有3200個點(diǎn)，所以在寬度方向上也可以進(jìn)行高精度測量。
2D/3D 線激光測量儀
LJ-X8000 系列
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用圓柱形的平行光照射，通過投影進(jìn)行尺寸測量。外徑、段差、長度等各種尺寸都能測量。
在線投影圖像測量儀
TM-X5000 系列
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通過接觸目標(biāo)物，可以不受油污的影響進(jìn)行穩(wěn)定測量。
高精度接觸式數(shù)字傳感器
GT2 系列
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同時檢測連接器端子的位置和突出量。需要分別實(shí)施圖像處理檢測與利用接觸式傳感器的測量，LJ-X8000 系列則可同時檢測。通過減少設(shè)備數(shù)量，得以降低成本。
2D/3D 線激光測量儀
LJ-X8000 系列
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測量功率模塊的端子的平面度。以面捕捉目標(biāo)物，測量相對于通過最小二乘法算出的基準(zhǔn)平面的平面度。消除安裝目標(biāo)物時因傾斜導(dǎo)致的誤差，可進(jìn)行準(zhǔn)確測量。
2D/3D 線激光測量儀
LJ-X8000 系列
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對焊接后的元件進(jìn)行傾斜檢測。CL-3000 系列采用可完成同軸測量的彩色共焦方式。不論目標(biāo)物是鏡面還是粗糙面，都可以相同的安裝方法進(jìn)行測量，實(shí)現(xiàn)簡單且高精度的檢測。
彩色激光同軸位移計
CL-3000 系列
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測量焊接部位施加粉狀涂層后的高度。 LJ-X8000系列可實(shí)現(xiàn)超高速3D檢測，實(shí)現(xiàn)100％在線檢測。
2D/3D 線激光測量儀
LJ-X8000 系列
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