接近傳感器是使用電磁場(chǎng)，光和聲音檢測(cè)物體的存在或不存在的一類傳感器。
接近傳感器有很多類型，每種類型都適合特定的應(yīng)用場(chǎng)景。
電感式接近傳感器的工作原理是利用電磁場(chǎng)，因此它只能只能檢測(cè)金屬目標(biāo)。當(dāng)金屬靶進(jìn)入電磁場(chǎng)時(shí)，金屬的感應(yīng)特性會(huì)改變磁場(chǎng)的特性，從而提醒接近傳感器金屬靶的存在。根據(jù)金屬的感應(yīng)程度，可以在更大或更短的距離處檢測(cè)到目標(biāo)。電感式接近傳感器由四個(gè)主要部分組成：帶線圈的鐵氧體磁芯，一個(gè)振蕩器，一個(gè)施密特觸發(fā)器和一個(gè)輸出放大器。振蕩器產(chǎn)生一個(gè)對(duì)稱的振蕩磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)從鐵氧體磁芯和感應(yīng)面處的線圈陣列發(fā)出。當(dāng)鐵靶進(jìn)入該磁場(chǎng)時(shí)，金屬表面上會(huì)產(chǎn)生稱為渦流的獨(dú)立小電流。這改變了磁路的磁阻(固有頻率)，進(jìn)而減小了振蕩幅度。隨著更多的金屬進(jìn)入感應(yīng)場(chǎng)，振蕩幅度減小，并zui終崩潰。(這是“渦流抑制振蕩器”或ECKO原理。)施密特觸發(fā)器響應(yīng)這些幅度變化，并調(diào)整傳感器輸出。當(dāng)目標(biāo)zui終離開(kāi)傳感器的范圍時(shí)，電路再次開(kāi)始振蕩，施密特觸發(fā)器將傳感器返回到其先前的輸出。
由于磁場(chǎng)的限制，感應(yīng)傳感器的感應(yīng)范圍相對(duì)較窄，平均從幾毫米到60毫米。但電感式傳感器在范圍上的不足，在環(huán)境適應(yīng)性和金屬感應(yīng)的多樣性上得到了彌補(bǔ)。由于沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件的磨損，電感式接近傳感器有著較長(zhǎng)的使用壽命。但需要注意的是，金屬污染物(如切割應(yīng)用中的銼刀)有時(shí)會(huì)影響傳感器的性能，因此，電感式傳感器外殼通常采用鍍鎳黃銅、不銹鋼或PBT塑料。電容式接近傳感器可以檢測(cè)粉末，顆粒，液體和固體形式的金屬和非金屬目標(biāo)。這加上它們對(duì)有色金屬材料的感應(yīng)能力，使其非常適合觀察玻璃監(jiān)視，罐液位檢測(cè)和料斗粉液位識(shí)別。在電容式傳感器中，兩個(gè)導(dǎo)電板(處于不同的電位)被容納在傳感頭中，并被定位為像開(kāi)路電容器一樣工作。其中空氣充當(dāng)絕緣體：靜止時(shí)，兩個(gè)極板之間的電容很小。像電感式傳感器一樣，這些極板也連接到振蕩器，施密特觸發(fā)器和輸出放大器。當(dāng)目標(biāo)進(jìn)入感應(yīng)區(qū)時(shí)，兩個(gè)板的電容增加，從而引起振蕩器振幅變化，進(jìn)而改變施密特觸發(fā)狀態(tài)，并產(chǎn)生輸出信號(hào)。
值得一提的是，請(qǐng)注意電感式傳感器和電容式傳感器之間的區(qū)別：電感式傳感器振蕩直至存在目標(biāo)，而電容式傳感器則在存在目標(biāo)時(shí)振蕩。由于電容式感應(yīng)涉及充電板，因此它比感應(yīng)式感應(yīng)要慢一些，感應(yīng)感應(yīng)范圍為10至50 Hz，感應(yīng)范圍為3至60 mm。由于電容式傳感器能夠檢測(cè)大多數(shù)類型的材料，因此必須使其遠(yuǎn)離非目標(biāo)材料，以避免錯(cuò)誤觸發(fā)。因此，如果目標(biāo)物包含鐵質(zhì)材料，則電感式傳感器是更可靠的選擇。光電式接近傳感器用途廣泛，能檢測(cè)直徑小至1毫米或距離大至60 mm的目標(biāo)。所有的光電傳感器都由幾個(gè)基本組件組成：每個(gè)傳感器都有一個(gè)發(fā)射器光源(發(fā)光二極管，激光二極管)，一個(gè)用于檢測(cè)發(fā)射光的光電二極管或光電晶體管接收器，以及用于放大接收器信號(hào)的輔助電子設(shè)備。光電接近傳感器主要有三種類型：反射型、對(duì)射型和漫射式。當(dāng)從傳感器發(fā)出的光在光電接收器處反射回來(lái)時(shí)，反射式接近傳感器會(huì)檢測(cè)到物體。當(dāng)目標(biāo)使傳感器的發(fā)射器和接收器之間的光束斷開(kāi)時(shí)，對(duì)射式傳感器會(huì)檢測(cè)到目標(biāo)。
zui可靠的光電感應(yīng)是對(duì)射型傳感器。發(fā)射器通過(guò)單獨(dú)的外殼與接收器分開(kāi)，可提供恒定的光束。當(dāng)兩者之間通過(guò)的物體使光束中斷時(shí)，就會(huì)進(jìn)行檢測(cè)。盡管對(duì)射型的可靠性高，但卻是zui不受歡迎的光電裝置。因?yàn)榘l(fā)射器和接收器在兩個(gè)相對(duì)的位置(可能相距很遠(yuǎn))的安裝既昂貴又費(fèi)力。對(duì)射型光電傳感器獨(dú)有的一項(xiàng)功能是在存在濃厚的空氣傳播污染物的情況下進(jìn)行有效傳感。如果污染物直接堆積在發(fā)射器或接收器上，則錯(cuò)誤觸發(fā)的可能性更高。但是，一些制造商現(xiàn)在將警報(bào)輸出合并到傳感器的電路中，以監(jiān)視射到接收器上的光量。如果在沒(méi)有目標(biāo)物的情況下檢測(cè)到的光降低到指定水平，則傳感器會(huì)通過(guò)內(nèi)置的LED或輸出線發(fā)出警告。反射型接近傳感器的發(fā)射器和接收器并沒(méi)有單獨(dú)的外殼，而是都位于同一個(gè)外殼中，面向同一個(gè)方向。發(fā)射器產(chǎn)生激光、紅外或可見(jiàn)光光束，并將其投射到專門(mén)設(shè)計(jì)的反射器上，然后反射器將光束偏轉(zhuǎn)回接收器。當(dāng)光路被破壞或受到其他干擾時(shí)，就會(huì)進(jìn)行檢測(cè)。反射型接近傳感器的優(yōu)點(diǎn)是布置方便，只需在一側(cè)安裝傳感器即可，可大大節(jié)省元器件和時(shí)間成本。與反射式傳感器一樣，漫射式傳感器的發(fā)射器和接收器位于同一個(gè)外殼中。但檢測(cè)目標(biāo)作為反射器，因此檢測(cè)的是從遠(yuǎn)處反射的光。發(fā)射器發(fā)出一束光(zui常見(jiàn)的是脈沖紅外、可見(jiàn)光紅或激光)，向各個(gè)方向擴(kuò)散，填滿一個(gè)探測(cè)區(qū)域。然后目標(biāo)進(jìn)入該區(qū)域，并將部分光束偏轉(zhuǎn)回接收器。當(dāng)有足夠的光線落在接收器上時(shí)，就會(huì)發(fā)生探測(cè)，并打開(kāi)或關(guān)閉輸出(取決于傳感器是亮著還是暗著)。漫射式傳感器一個(gè)常見(jiàn)的例子是公共洗手間水槽上的感應(yīng)式水龍頭。放在噴頭下的手作為反射器，觸發(fā)水閥的打開(kāi)。注意的是，由于目標(biāo)(手)是反射器，漫射光電傳感器往往受制于目標(biāo)材料和表面特性;與明亮的白色目標(biāo)相比，不反光的目標(biāo)(如啞光黑色的紙張)的傳感范圍將大大降低。
超聲波接近傳感器用于許多自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中。它們使用聲波來(lái)檢測(cè)物體，因此顏色和透明度不會(huì)影響它們。這使它們成為各種應(yīng)用的理想選擇，包括對(duì)透明玻璃和塑料的遠(yuǎn)程檢測(cè)，距離測(cè)量，連續(xù)的液體和顆粒物液位控制以及紙張，鈑金和木材堆疊。zui常見(jiàn)的類型與光電感應(yīng)中的類型相同：對(duì)射，反射和漫射。超聲波漫射接近傳感器采用聲波傳感器，該傳感器發(fā)射一系列聲波脈沖，然后偵聽(tīng)它們從反射目標(biāo)返回的聲音。一旦接收到反射信號(hào)，傳感器就會(huì)將輸出信號(hào)發(fā)送到控制設(shè)備。感應(yīng)范圍擴(kuò)展到2.5 m。超聲波反射傳感器可以通過(guò)測(cè)量傳播時(shí)間來(lái)檢測(cè)指定傳感距離內(nèi)的物體。傳感器發(fā)出一系列聲音脈沖，這些聲音脈沖從固定的相對(duì)的反射器(任何平坦的硬表面，一臺(tái)機(jī)器，一塊板)上反彈。聲波必須在用戶調(diào)整的時(shí)間間隔內(nèi)返回到傳感器。如果沒(méi)有，則認(rèn)為有物體擋住了感應(yīng)路徑，并且傳感器相應(yīng)地發(fā)出了輸出信號(hào)。因?yàn)樵搨鞲衅鱾陕?tīng)傳播時(shí)間的變化，而不是僅僅返回信號(hào)，所以它是檢測(cè)吸聲和偏轉(zhuǎn)材料(例如棉，泡沫，布和泡沫橡膠)的理想選擇。類似于對(duì)射光電傳感器，超聲對(duì)射傳感器的發(fā)射器和接收器位于單獨(dú)的外殼中。當(dāng)物體破壞聲束時(shí)，接收器觸發(fā)輸出。這些傳感器是需要檢測(cè)連續(xù)物體(例如透明塑料網(wǎng))等應(yīng)用的理想選擇。如果透明塑料破裂，傳感器的輸出將觸發(fā)所連接的PLC或負(fù)載。