德国费斯托FESTO电感式传感器工作原理

德国费斯托FESTO电感式传感器工作原理

电感式传感器为信号发生器，它被 用于在加工机械，机器人，生产线以及传送带系统中检测和功能相关的动作,并将检测结果转换成电信号。它是以非接触的方式工作的。当有金属物体接近规定的感应距离时，传感器会发出一个电信号。不用进行接触，电感式传感器是通过电感应物体经过或滞留于振荡器的高频磁场来检测物体的。电感式传感器采用的是非接触方式感测,没有机械力作用于控制部 件或被感测部件。电感式传感器不要求任何位置感测机构。因此不需要有机械限位开关 常用的滚轮.

传感器工作原理

电感式传感器由三大部分组成：振荡器、开关电路及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生涡流，从而导致振荡衰减，以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件，从而达到非接触式之检测目的。

传感器选型指南

选择的依据是要决定哪一个是合适的传感器原理。这取决于将要测定的目标的材料。

如果目标是金属的，那么需要一个电感传感器。

如果目标是塑料做的，纸做的；或（油基或水基）流体、颗粒、或者粉末，那么需要一个电容传感器。

常用电感式传感器有变间隙型、变面积型和螺管插铁型。在实 际应用中，这三种传感器多制成差动式，以便提高线性度和减小电磁吸力所造成的附加误差。变间隙型电感传感器 这种传感器的气隙δ随被测量的变化而改变,从而改变磁阻。它的灵敏度和非线性都随气隙的增大而减小，因此常常要考虑两者兼顾。δ一般取在 0.1～0.5毫米之间。变面积型电感传感器 这种传感器的铁芯和衔铁之间的相对覆盖面积（即磁通截面）随被测量的变化而改变,从而改变磁阻。它的灵敏度为常数，线性度也很好。螺管插铁型电感传感器 它由螺管线圈和与被测物体相连的柱型衔铁构成。其工作原理基于线圈磁力线泄漏路径上磁阻的变化。衔铁随被测物体移动时改变了线圈的电感量。这种传感器的量 程大，灵敏度低，结构简单，便于制作。

电感式传感器的分辨力分辨力是指传感器可能感受到的被测量的zui小变化的能力。也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨力时，其输出才会发生变化。通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同，因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的zui大变化值作为衡量分辨力的指标。上述指标若用满量程的百分比表示，则称为分辨率。分辨率与传感器的稳定性有负相相关性。

FESTO电感式传感器的电源和负载分开连接。它们有过载保护、短路保护和极性保护，它们的剩余电流可以忽略不计。

FESTO电感式传感器,使用费斯托电感式传感器它由螺管线圈和与被测物体相连的柱型衔铁构成。其工作原理基于线圈磁力线泄漏路径上磁阻的变化。FESTO电感式传感器,使用费斯托电感式传感器衔铁随被测物体移动时改变了线圈的电感量。这种传感器的量程大，灵敏度低，结构简单，便于制作。

费斯托电感式传感器的要求：

、检测距离的衰减性。滑翘为铁质，适合电感式传感器检测；而滑翘被测部分的尺寸略小于标准检测物尺寸（标准被测物尺寸为3倍额定检测距离，此应用中，标准尺寸应为120*120mm），这样的话就会有一定的衰减。

、现场抗干扰能力。这个是不容忽视的问题，普通电感式传感器容易被电机或变频器干扰，很多技术人员只对在此附近的应用选择相应强抗电磁干扰的传感器。但在汽车制造车间，厂房大，现场技术人员习惯使用对讲机沟通，尤其是边走边用对讲机对话时，会不经意的靠近传感器，导致短暂失效。

、安装方面。随着电感式传感器的普及，传感器不仅仅在电气性能方面有所提升，其机械方面的设计也越来越人性化。要在zui大程度的实现人性化安装。减少了多种近似产品的备货和减少了安装、维护的时间。

、稳定运行的保障。在车厂的使用中，要杜绝任何油污、尘污的侵蚀。另外，滑翘经过轨道时，震动是长期存在的，优异的抗震动性同样是有着非常重要的作用。

费斯托电感式传感器的工作原理；

电涡流效应;块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时,导体内将产生呈涡旋状的感应电流。

电涡流传感器基本特性：

电涡流的径向形成范围

（1）电涡流径向形成的范围大约在传感器线圈外径ras的1.8～2.5倍范围内,且分布不均匀

（2）电涡流密度在短路环半径r=0处为零

（3）电涡流的zui大值在r=ras附近的一个狭窄区域内

（4）可以用一个平均半径为ras（ras=（ri+ra）/2）的短路环来集中表示分散的电涡流

电涡流强度与距离的关系

（1）电涡强度与距离x呈非线性关系,且随着x/ras的增加而迅速减小。

（2）当利用电涡流式传感器测量位移时,只有在x/ras&<lt&1(一般取0.05～0.15)的范围才能得到较好的线性和较高的灵敏度