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1、1,TP Sensor application,电镀传感器应用,2013.12.24,2,传感器的定义,传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的， 便于应用的某种物理量的测量装置。,1 传感器是测量装置， 能完成测量任务 2 它的输入量是某一被测量 它的输出量是某种物理量。 输入与输出有对应关系及精确程度,传感器通常包括能量转换和信息转换,3,传感器的作用,在一个自动化系统中, 传感器通常是耳目,触角, 尤其在一个闭环或半闭环的系统内, 传感器更是实现闭环控制的重要环节,Power,CPU,继电器,气缸,机件动作,PLC Output,传感器,传感器,PLC Input,4
2、,传感器的组成结构,传感器一般由敏感元件, 转换元件 , 转换电路三部分组成.,敏感元件,转换元件,转换电路,被测量,电量,敏感元件和转换元件通常装在一起, 或者就是同一个元件.,5,传感器的几个例子,Photoelectric Sensor,Overcurrentprotection,P,P0,转换电路,P,6,传感器与PLC 的连接 (1),大部分传感器与PLC 的输入单元直接相连 以下是一个PLC输入单元的简单的模型:,12-24VDC,Com,Input Point,输入低电平响应,0/1,7,传感器与PLC 的连接 (2),以下是另一种PLC输入单元的模型：,0v,Com,Input
3、 Point,输入高电平响应,8,传感器与PLC 的连接(3),以下是NPN型传感器与PLC相连的模型:,Photoelectric Sensor,Overcurrentprotection,0V,12-24VDC,Com,Input Point,0/1,NPN 型,输入低电平响应,9,传感器与PLC 的连接(4),以下是PNP型传感器与PLC相连的模型:,Photoelectric Sensor,Overcurrentprotection,0V,12-24VDC,Com,Input Point,0/1,PNP 型,输入高电平响应,10,传感器与PLC 的连接(5),磁感应传感器与PLC相连的
4、模型:,0V,Com,Input Point,0/1,12-24VDC,N,S,11,传感器与PLC 的连接(6),以下是NPN型传感器与PLC相连的模型:,0V,12-24VDC,Com,Input Point,0/1,N,S,输入低电平响应,12,传感器与PLC 的连接(7),以下是NPN型传感器加继电器转换的模型,Photoelectric Sensor,Overcurrentprotection,0V,12-24VDC,NPN 型,输入低电平响应,13,SENSOR引线类型及连接总结,棕色,蓝色,棕色,棕色,棕色,蓝色,蓝色,蓝色,黑色,黑色,橙色(白色),大多数的Sensor都是三根
5、线的,其中棕色总是接电源正极,而蓝色总是接负极,黑色是输出端,也就是信号线.有一部分 Sensor只有两根线,通常都是棕色线和蓝色线,其中有一根接电源,另一根作信号线,具体要根据PLC的输入模块的类型来决定.通常是当棕色作信号端时,蓝色接电源负极;蓝色作信号端时,棕色接电源正极.也有时虽然有棕蓝黑三色线 但黑色线不起作用, 只有棕和蓝在用,也按照上述规律使用.4 有的 Sensor不只三根线, 但棕色和蓝色总是作为电源线,黑色和其它色如白色, 通常都是作为信号线.这类型的引线表明 Sensor可以检测多种状态,有两组以上的输出.,14,传感器的分类,在电镀的传感器种类不多,按照传感器的输出信号
6、类型可分为:,数字量传感器:,模拟量传感器:如温度传感器, 压力传感器,电流传感器,磁性传感器, 电感传感器,光纤传感器, 光电传感器:,15,温度传感器(1),最常见的温度传感器包括:1 双金属片2 热电阻3 热电偶,在电镀应用最多的是热电偶. 热电偶是利用不同材料的导体的热电效应来检测温度的,图示:,16,温度传感器(2),在电镀应用最多的是热电偶. 热电偶是利用不同材料的导体的热电效应来检测温度的温度变化时, 在冷端可测到变化的电势.,热电偶原理简介,工作端(热端),自由端( 冷端),热电势由不同材料的接触电势(珀尔帖电势) 和同一材料的温差电势(汤姆孙电势)组成,17,温度传感器(3)
7、,热电偶原理简介,+ + + +,- - - -,接触电势,温差电势,不同材料的自由电子数量不同,在接触面上互相扩散的数量不同,从而形成一个动态平衡的电场,这样的电位差即接触电势.,同一导体中,高温端的自由电子具有较高的动能,因此向低温端括散的电子较多,这样在高低温端之间形成的动态平衡的电势差即温差电势.,18,压力传感器,压力变送器,转换电路,压力变送器可能选择的测量方式:1 应变片式电阻传感器. 金属丝式和箔式利用电阻在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化的电阻应变效应. 2 压阻式电阻传感器: 半导体压阻.利用半导体材料固体受力作用时,其电阻率会发生变化的压阻效应. 3 压电式传感
8、器: 压电材料利用压电效应. 4 压电谐振传感器. 石英晶体.,19,压力传感器 实用例子,激励电压(VDC),负载电阻,最大,压力变送器,屏蔽,负载电阻,外加电源,测量压力,输出信号,最大,4,mA,20,0,20 kgf/cm2,电流采样,电压采样,规格举例: RANGE: 0 20kgf/cm2 OUTPUT: 4 20mA POWER: 11 28 VDC,20,A,检测线圈,振 荡线圈,原理: 利用线圈自感或互感的变化来实现测量, 通常利用磁场或电场的某些特征,电感式传感器,A 高频振荡型,B 磁通感应型,电镀的掉条传感器是应用最多的电感式传感器,21,1,4,3,+24,电感式传感
9、器,安装要求,安装时应保证检测位置处于中心区域,至少要过半线,22,其他传感器介绍,感应同步器介绍: 1 利用两个平面型绕组的互感位置不同而变化的原理. 2 可测量直线或转角位移.,电容式传感器,原理: C=*S/L 分为变极距型(L),变面积型(S), 变介质型(),23,磁感应式传感器,磁场感应方式的传感器大量应用于气动元件的动作检测.其敏感元件通常是干簧管, 或是霍尔元件.被检测的气缸活塞上都安装有磁环,用以提供磁场.,N,S,霍尔效应图示：,I,B,Uh,RL,控制电流极 (激励电流极),24,光电传感器,光电式传感器的工作原理是: 首先将被测量的变化转换成光信号的变化,然后通过光电转
10、换元件变换成电信号. 其原理结构如下:,光学通路,光电转换元件,电信号,被测量,被测量,采用光电测量方法灵活多样,可测量的参数多, 可实现非接触,高精度,高分辨率,高可靠性,反应快等优点. 除了可应用光敏器件外,激光光源,光栅,光码盘,CCD器件, 光导纤维.都得到了广泛的应用.,辐射源,25,光电传感器,投光器,受光器,被检物体,投光受光器,投光受光器,A,B,C,投光受光器,D,F,根据光电式传感器的光学通路的应用方式不同可分为以下几种类型,透射型,反射型,E,投光器,受光器,限定反射型,反馈反射型,色差透射型,槽型,由于光电转换元件的光电效应与被吸收的光的能量有关, 所以使用的光的颜色或
11、频率都有相应的要求.不同传感器之间的光一般不能通用.,26,光电传感器,在电镀得到广泛应用的光电式传感器包括两大类: 1 光导纤维类 ( 光纤传感器) 2 光电传感器.,Photoelectric Sensor,Overcurrentprotection,光纤探头,光纤线,放大器,发光器,接收器,内置或外置放大器,27,光电传感器,在光电传感器的构成中, 放大器有的是分离的，有的是集成在一起的,我们使用较多的一体式的有: EE-SX670-673 系列.分体式的有E3C-S50 等,发光器,接收器,内置或外置放大器,28,光纤传感器,Photoelectric Sensor,Overcurre
12、ntprotection,光纤探头,光纤线,放大器,在光纤传感器的构成中, 放大器是最重要的器件,在此以FX-7P为例,介绍光纤传感器的各部分作用及用法:,1 发出红色光, 并接收返回的光, 根据光的状态输出一个低电平或高电平. 2 对光的灵敏度可以自动设定. 3 出光口标识”P” 入光口标识”D”.,光纤线仅用以传输光线 ,有1和2.2两种规格, 以适应不同的放大器,插口.,有各种安装方式,作用基本相同,都只是光线的射出口和入射口,29,光纤传感器的应用,在此将介绍两种有代表性的光纤传感器的放大器的使用方法,并理解光纤传感器的各个参数的设定原理,及设定方法:,1 放大器表面拨位开关,按钮,指
13、示灯的名称及作用,FX7P,RUN,SET,NOD,OFD,ON,OFF,SIF,工作状态,设定最大灵敏度,灵敏度设定,输出无延时,输出延时40ms响应,灵敏度设定 ON,FX-7P SUNX,灵敏度设定 OFF,稳定指示,输出指示,30,FX-7P (PNP) 型放大器 典型接线电路图,Photoelectric Sensor,Overcurrentprotection,Load 2,Load 1,12-24vdc,+V,0v,检测输出,自诊断输出,31,FX-7P (PNP) 型传感器 检测原理,t,受关量,输出（红灯亮),(受光时ON模式),受光阈值,稳定受光水平,稳定遮光水平,稳定状态 ( 绿灯亮),约40ms,自我诊断输出,延时约40ms,延时约40ms,延时开启,32,FX-7 sensor 调 整 方 法,
