常见传感器详解

常见传感器详解（一）

1.电磁感应开关

磁性开关是用来检测气缸活塞位置的：即检测活塞的运动行程的。它可分为有接点型和无接点型两种。

其基本原理为：当随气缸移动的磁环靠近感应开关时，感应开关的两根磁簧片被磁化而使触点闭合，产生电信号；当磁环离开磁性开关后，舌簧片失磁，触点断开，电信号消失。这样可以检测到气缸的活塞位置从而控制相应的电磁阀动作。

下图为安装步骤：

接近开关电路图及其原理：

电感式接近开关是由三部分组成：振荡器，

开关电路、放大输出电路。振荡器产生一个交变

磁场。当金属目标接近磁场，在感应距离内，就

会导致振荡减弱，还有停振。振荡器的振荡和停

止振荡的变化经后级放大电路处理后转换成开

关信号，触发驱动控制装置，从而达到目的非接

触检测。

2电容式接近传感器的原理：

电容式接近传感器是由高频振荡器和放大

器，由传感器探测面和一个电容器之间的表面构

成，参与震荡回路工作。当遇到物体接近传感器

检测电路时，电容产生变化，使高频振荡器的振

荡。振荡和停止这两种状态的振动换为电信号再

由放大器转化成二进制开关信号。这就是电容式

接近开关原理。

3线性接近传感器的原理

线性接近传感器是一种属于金属感应的线性

器件，接通电源后，在传感器的感应面将产生一

个交变磁场，当金属物体接近此感应面时，金属

中则产生涡流而吸取了振荡器的能量，使振荡器

输出幅度线性衰减，然后根据衰减量的变化来完成

无接触检测物体的目的。

4霍尔接近开关工作原理

当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地

放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这

种现象就称为霍尔效应。霍尔效应的灵敏度高低

与外加磁场的磁感应强度成正比的关系

光电开关电路图及其原理：

对射型光电传感器

若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加

大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称

为对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。它的

检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收

光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时

阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。

反光板型光电开关

把发光器和收光器装入同一个装置内，在它的前

方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用的

称为

反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常

情况下，发光器发出的光被反光板反射回来被收光器

收到；一旦光路被检测物挡住，收光器收不到光时，

光电开关就动作，输出一个开关控制信号。

4.1磁翻柱液位计

4.2 钢带液位计基本原理：

磁翻柱液位计也称为磁翻板液位计，它的结构主要基于浮力和磁力原理设计生产的。带有磁体的浮子在被测介质中的位置受浮力作用影响。液位的变化导致磁性浮子位置的变化、磁性浮子和磁翻柱（也成为磁翻板）的静磁力耦合作用导致磁翻柱翻转一定角度，进而反映容器内液位的情况。配合传感器（磁簧开关）和精密电子元器件等构成的电子模块和变送器模块，可以变送输出电阻值信号、电流值（4～20mA）信号、开关信号。

基本原理：

它是利用力学平衡原理设计制作的。当液位改变时，原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下，将通过钢带的移动达到新的平衡。液位检测装置（浮子）根据液位的情况带动钢带移动，位移传动系统通过钢带的移动策动传动销转动，进而作用于计数器来显示液位的情况。—它是由液位检测装置、高精度位移传动系统、恒力装置、显示装置、变送器装置以及其他外设构成。

4.4 浮球液位开关

基本原理：

浮球液位计结构主要基于浮力和

静磁场原理设计生产的。带有磁体

的浮球（简称浮球）在被测介质中

的位置受浮力作用影响：液位的变

化导致磁性浮子位置的变化。浮球

中的磁体和传感器（磁簧开关）作

用，使串连入电路的元件（如定值

电阻）的数量发生变化，进而使仪

表电路系统的电学量发生改变。

基本原理：

利用重力与浮力的原理设计而成。主要包括浮漂体，设置在浮漂体内的大容量微型开关和能将开关处于通，断状态的驱动机构，以及与开关相连的三芯电缆。当浮球在液体浮力的作用下随液位的上升或下降到与水平呈一定角度时，浮球体内的驱动机构——驱动大容量微动开关，从而输出开（ON）或关（OFF）的信号，共报警提示或远程控制使用。

4.6 浮标液位计

基本原理：

静压式液位计的两线制液压变送器由一个内置毛细软管的特殊导气电缆、一个抗压接头和一个探头组成。静压式液位计的探头构造是一个不锈钢筒芯，底部带有膜片，并由一个带孔的塑料外壳罩住。静压式液位计的液位测量实际上就是在测探头上的液体静压与实际大气压之差，然后再由陶瓷传感器（附着在不锈钢薄膜上）和电子元件将该压差转换成4～20mA 输出信号。

基本原理：

它是利用力学平衡原

理设计制作的。当液位改变

时，原有的力学平衡在浮子

受浮力的扰动下，将通过钢

带（绳）的移动达到新的平

衡。液位检测装置（浮子）

根据液位的情况带动钢带

（绳）移动，位移传动系统

通过钢带（绳）的移动带动

现场指示装置，进而在显示

装置上显示液位的情况。

4.8 差压式液位计

基本原理：

超声波液位计/物位计是由一个完整的超声波传感器和控制电路组成。通过超声波传感器发射的超声波经液体表面反射，返回需要的时间用与计算，通过温度传感器对超声波传输过程中的温度影响进行修正，换算成液面距超声波传感器的距离，通过液晶显示并输出4mA-20mADC模拟信号，实现现场仪表远程读取。

基本原理：

差压液位变送器就是通过测量高低压力差，再由转换部件转换成电流信号传送到控制室的电器元件。

— 差压式液位计主要用于密闭有压容器的液位测量。差压的大小同样代表了液位高度的大小。用差压计测量气、液两相之间的差压值来得知液位高低。