如何为您的工业自动化应用找到理想传感器

模拟和数字传感器具有长期的稳定性，精度和可靠性。
运动控制和工业自动化系统为设计工程师带来了众多挑战。例如，他们必须与工厂设置中发现的过多污垢和灰尘作斗争。 此外，传送带和取放系统可能会出现高振动或冲击力峰值，从而威胁到电路传感器的稳定性。 所选的磁传感系统必须具有出色的耐用性，以确保应用范围内的长期准确性和可靠性。

在项目规划期间，设计工程师应对工业应用的环境，机械，电气和磁参数进行彻底的审查。 工程师应分析工业应用的全磁路 - 包括传感器和磁致动器。 考虑到所有关键因素，工程师可能会建议使用功能强大的定制传感器，以满足工业自动化系统的独特要求。

本文将讨论如何为工业自动化应用选择高度准确和可靠的传感器。在定义和描述了几种模拟和数字传感器的优点之后，它将提供利用这些器件的工业应用的示例。

模拟旋转和线性霍尔效应传感器提供稳定性和精度
模拟传感器允许最终用户获得有关工业自动化系统中磁体位置的即时反馈。 过去，模拟霍尔效应传感器测量磁体的磁通密度，并且受应用温度值的影响很大。 模拟霍尔效应技术的最新进展使霍尔效应芯片能够测量通量场的角度，而不是传统的幅度，从而使其对温度变化的敏感性大大降低。 现在，霍尔效应传感器可在很大的温度范围内提供非常稳定的模拟输出。

以下霍尔效应传感器非常适合定制模拟传感应用：
旋转霍尔效应传感器不使用任何运动部件，这种基于半导体的传感器将霍尔效应传感元件与电路相结合，以提供与旋转磁场变化相对应的模拟输出信号。 旋转霍尔效应传感器提供两个输出选项：模拟或脉冲宽度调制（PWM）。 该器件是可编程的，因此工程师可以将特定的输出电压或 PWM 与精确的旋转度相关联。

多个编程点最多可旋转 360 度。每个编程点代表与给定磁场角度相对应的电压或 PWM 输出值。这就产生了相对于旋转度的高精度、高分辨率的比率测量输出信号。

线性霍尔效应传感器
线性霍尔效应传感器测量磁场的线性运动，而不是旋转。 该传感器可针对设定的输出电压进行编程，该输出电压对于给定的行进距离是成比例的。 （其输出选项与旋转式霍尔效应传感器相同。）该传感器使用单个霍尔效应芯片可测量磁致动器的线性运动和相对磁通角，最大行程为 30 mm。 这导致相对于传感器精确运动的比例输出信号。

簧片和霍尔效应提供高可靠性的数字传感
工业自动化用户如果想验证某个对象（如电梯门）是否处于正确位置，则更喜欢数字输出。以下数字传感器在定制磁感应应用中提供卓越的可靠性：

簧片开关
簧片开关的触点采用贵金属触点材料密封在玻璃管内。 该电气开关不需要任何电源即可操作。

数字霍尔效应传感器
这些传感器将霍尔效应传感元件与电路相结合，以提供与磁场变化相对应的数字开 / 关输出信号，而无需使用任何移动部件。 霍尔效应器件的有源电路始终会吸收少量电流。

结论
工业自动化和运动控制环境中存在着大量的环境危害。设计一个集成了强大磁传感器的磁路是提供精确、可靠的工业自动化解决方案的关键。对于某些工业应用，可能需要一个定制的磁传感器来实现长期的可靠性。簧片开关和霍尔效应传感器非常适合需要特殊可靠性的数字应用，如电梯门关闭检测系统。旋转和线性霍尔效应传感器增强了自定义模拟应用（如流体流动和自动取放系统）的稳定性和精度。

审核编辑 黄昊宇