感应式和电容式接近传感器

随着物联网的持续兴起，世界变得比以往任何时候都更加互联。在这个日益连接的世界的核心，是监控系统，它们使用传感器阵列与周围环境互动。在工业环境中可以看到监控系统，这些系统监控产品质量和过程效率，甚至在浴室中也能看到，使得水龙头能够无需触摸即可开关。你可以感谢接近开关为这些物体感应能力所做的贡献。

接近传感器在它们的功能方式上有所不同。这些非接触式传感器使用声波（超声波）信号来确定物体何时在传感器的视野范围内，或者以某种方式使用电磁场。常见的接近传感器使用红外光来探测物体，而其他传感器则使用物体的自电容或电感来产生电信号。

接近传感器的应用

感应式和电容式接近传感器的运作概念与电容触摸传感器相似。这些传感器通过测量周围电磁场中的某些干扰来探测附近的物体。与需要机械开关或杠杆的传统传感器不同，接近传感器可以用来准确探测物体而无需接触。设计或调整为短距离的接近传感器也可以用作触摸开关。

由于接近传感器的非接触操作模式，它们非常适合在脏污或潮湿的环境中使用。它们对尘埃、湿气、振动和噪声的敏感度较低，且其基于固态的内部电路使它们在振动可能干扰传统接触开关的应用中表现出色。因此，接近传感器通常具有长的功能寿命，并且由于缺乏机械部件和与目标物体缺乏物理接触，它们非常可靠。

感应式和电容式接近传感器

在超声波或红外感应的领域之外，最常见的接近传感器有：

• 感应式接近传感器：这些传感器用于无接触检测金属物体，包括铁性和非铁性金属，并使用线圈和交流信号在感应元件附近产生振荡的电磁场。当金属物体靠近时，线圈会诱导涡流，然后在线圈中诱导反向电动势，这会减弱场幅。这种振荡的升降通过施密特触发电路来识别。这些传感器的灵敏度取决于被感应的特定金属。
• 电容式接近传感器：这些传感器用于探测导电或绝缘物体，使它们比感应式接近传感器更加灵活。这些传感器通过测量传感器的阻抗来运作，当一个高度稳定的振荡信号通过感应元件传播时。当一个物体靠近时，物体和感应元件之间会有一定的互电容，这改变了感应元件的阻抗。这种阻抗的变化也可以通过施密特触发器、ADC或其他阈值电路来检测。

电容式接近传感器

选择接近传感器

接近传感器或开关可以设计为在高速或低速环境下准确操作。它们可以提供模拟或数字输出，并且它们使用的典型工作电压从0到10 V直流，电流低。选择接近传感器时，需要考虑的一些事项包括：

• 被检测的材料：不同的接近传感器针对感应不同的材料进行了优化。感应传感器通常用于区分金属和非金属。
• 外形尺寸和感应距离：这些传感器有多种形状和尺寸。这些传感器也可以是屏蔽的或非屏蔽的。非屏蔽接近传感器通常提供更长的范围，而屏蔽传感器通常允许平齐安装。
• 灵敏度：这主要与阈值电路的灵敏度和感应元件中使用的交流信号的强度有关。如上所述，灵敏度也与被检测的材料有关。

Omron, E2J 系列

Omron E2J 是一套电容传感器，主要有两种型号：Omron E2J-W20MA 和 Omron E2J-W10MA。E2J-W10MA 提供从4到10毫米的可调感应距离，而 E2J-W20MA 支持从8到20毫米的可调感应距离。它们都有70 Hz的响应频率和IP66等级。传感器的典型电源供应是24 V直流，当安装在机器人手上或在某些处理系统中时，你可以期望能够检测到LCDs、晶圆、PDPs和其他产品。

Omron E2J-W20MA 电容式接近传感器。来自 E2J-W20MA 数据手册。

Omron, TL-N20MD

Omron TL-N20MD 感应式接近传感器提供20毫米的感应距离。响应频率为300 Hz，支持从12到24 V直流的电源供应。在-25到70°C的操作温度范围内（无结冰或凝结水），以及IEC 60529 IP67等级，这款接近传感器可以用于需要高感应距离的众多应用。其他具有较低感应距离的型号也可用，尽管这些型号的响应时间较长。

欧姆龙TL-N20MD感应接近传感器。来自TL-N20MD数据手册。

欧姆龙, E2K-C25ME1

在寻找具有高感应距离的接近传感器的探索中，欧姆龙E2K-C25ME1是一款非屏蔽型电容接近传感器，能够准确检测到25毫米以内的物体。它支持从10到40V DC的广泛电源电压范围。响应频率为70Hz，传感器的防护等级为IP66。欧姆龙E2K-C25ME1在需要高感应距离和快速响应时间的应用中占有一席之地。

欧姆龙E2K-C25ME1电容接近传感器。来自E2K-C25ME1数据手册。

接近传感器将继续在不断发展的应用范围中发挥重要作用。这里展示的接近传感器只是你可以在市场上找到的选项中的几个例子。你可以从我们的零件选择指南中找到你需要的用于物体检测和其他应用的组件。

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