电感式传感器

X
X
铜
X
X
塑料 透明
X
X
卡纸
X
X
铝
X
X
磁铁
X
X
铝 浅灰色

X
铜
X
X
薄纸
X
X
泡沫材料
X
X
镜面（垂直方
X
X
向）
镜面（旋转
X
X
45O）
反射镜
X
X
高级钢（V2A）
X
X
反射式光电传感器
材料检测？
是
否
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X X
使用安装光纤 ELG 的反射光扫描器模拟的对射式传感器不能检测透明物体。如果塑料物体表面与光轴垂直， 则传感器发出的光线可以不受阻碍的穿透透明塑料。
Rexroth
EV 3：磁感应式传感器 MJ 的性能
解答
EV 3：磁感应式传感器的性能
材料 是
St 37
塑料 任何颜色
铜
卡纸
铝
磁铁，垂直（圆周面朝向传感器）
X
磁铁，平行（端面朝向传感器）
X
材料检测？
解答
6
否 X X X X X
说明
磁感应式传感器与电感式传感器的不同点在于：磁感应式传感器产生强烈的磁场预衰减，从而导致振荡器的 振幅减小（参见阻尼电感式传感器）。 当传感器接近磁铁时，线圈内部的磁场通量密度或磁通量增加，导致线圈品质因数的提高，以及谐振电路品 质因数的提高。因此，谐振电路的电流消耗量增加，从而产生与电感式传感器相反的性能。 当磁铁沿平行于或垂直于传感器轴的方向接近传感器时，由于永久磁铁产生的磁场是不均匀的，所以造成传 感器不同的检测范围。关于此性能的详细说明，请参见在练习 V 11。
7
解答
Rexroth
EV 4：直接检测传感器 OJ 的性能 EV 5：对射式传感器的性能 EV 6：反射式光电传感器 OBS 的性能
解答
EV 4… 6：直接检测传感器／对射式传感器／反射式光电传感器性能
直接检测传感器
对射式传感器
材料检测？
材料检测？
是
否
是
否
钢（St 37）
X
X
塑料 黑色
X
X
塑料 白色
X X X
电感式传感器可检测所有金属材料，但不能检测非金属材料。
说明
电感式传感器最重要的元件（除控制接口单元与输出级以外）是一个 LC 振荡器。决定振荡频率的元件由一 个平行谐振电路组成。 当金属物体进入线圈交变磁场区域时，谐振电路中的能量减少。能量的额外损耗导致线圈的品质因数降低， 从而降低了电流消耗。对于黑色（铁的）及有色（非铁的）金属而言，损失的能量会在金属体内部产生涡电 流。磁铁也会造成能量损失。由于在非金属体内不能产生涡电流，也就不会产生反向磁场，从而传感器线圈 的品质因素及电流消耗保持不变，所以非金属体不能被检测。
Rexroth
目录
2
附加实验解答页………………………………………………………………………………………………38
ZV 1： 通过隔离物，电感式传感器的工作性能 …………………………………………………………………38 ZV 2： 电感式传感器的工作性能取决于被测物体材料的厚度与宽度 …………………………………………39 ZV 3： 电感式传感器的开关频率与线圈尺寸相关 ………………………………………………………………39 ZV 4： 电感式传感器 NJ、NBB 及电感式模拟量输出传感器 IA 的场强测定 …………………………………40 ZV 5： 通过隔离物，电容式传感器的工作性能 …………………………………………………………………43 ZV 6： 使用电容式传感器 CJ 检测不同尺寸及厚度的被测物体，及湿度的影响 ……………………………44 ZV 7： 使用电容式传感器 CJ 进行水平高度控制…………………………………………………………………45 ZV 8： 通过隔离物，磁感应式传感器的工作性能 ………………………………………………………………45 ZV 9： 使用对射式光电传感器（LWL-ELG 及反射式光扫描器 OJ）检测小物体及背景抑制 ………………46 ZV 10：使用反射式光扫描器检测材料宽度，以及选择灵敏度的可能性（安装及不安装 LWL） ……………46 ZV 11：使用连接光纤 TLG 的直接检测传感器 OJ 进行螺纹光学检测…………………………………………47 ZV12：使用电感式模拟量输出传感器 IA 检测不同的圆孔直径 ………………………………………………47 ZV 13：使用反射式光束开关检测材料宽度，以及调整灵敏度的可能性 ………………………………………48 ZV 14：使用反射式光电传感器进行水平高度控制 ………………………………………………………………48 ZV 15：在声波束偏移情况下，超声波传感器的感应范围 ………………………………………………………49 ZV 16：使用超声波传感器进行水平高度控制 ………………………………………………………………49 ZV 17：工件上的凹槽检测 …………………………………………………………………………………………49 ZV 18：传感器的逻辑操作 …………………………………………………………………………………………51 ZV 19：使用 6 个传感器及附属控制接口单元进行材料甄别， …………………………………………………52 ZV 20：静态预故障指示操作模式 …………………………………………………………………………………52 ZV 21：动态预故障指示操作模式 …………………………………………………………………………………53 ZV 22：使用对射式光电传感器（LWL-ELG 及直接检测传感器 OJ）进行水平高度控制 ……………………55 ZV 23：使用安装有光纤 TLG 的直接检测传感器 OJ 进行水平高度控制 ………………………………………55
说明
电容式传感器由一个控制接口单元及一个输出级组成（类似于电感式传感器）。不同点是它由一个 RC 振荡器 构成。 当被测物体（与是否是金属材料无关）进入传感器“激励”电极产生的杂散电场区域时，谐振电路的电容量 发生变化，振荡器开始振荡。电容量的变化取决于相对介电常数、被测物体的尺寸及被测物体与传感器之间 的距离。 通过电位计（灵敏度调整）调节传感器的电容量（材料、距离及尺寸），从而调节振荡器的起始振幅。
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目录
Rexroth
介绍性实验解答… …… …… …… …………… …………… …… …… …………………… ………… ……… 4
EV 1：电感式传感器 NJ 的性能………………………………………………………………………………………4 EV 2：电容式传感器 CJ 的性能………………………………………………………………………………………5 EV 3：磁感应式传感器 MJ 的性能……………………………………………………………………………………6 EV 4：直接检测传感器 OJ 的性能……………………………………………………………………………………7 EV 5：对射式传感器的性能 …………………………………………………………………………………………7 EV 6：反射式光电传感器 OBS 的性能………………………………………………………………………………7 EV 7：超声波传感器的性能 …………………………………………………………………………………………9
附加实验 NAMUR……………………………………………………………………………………………56
NV 1：应用传感器输出接口终端的电感式 NAMUR 传感器的检测范围及迟滞…………………………………56 NV 2：电感式 NAMUR 传感器电流路径特性的测量………………………………………………………………57 NV 3：当控制回路发生短路或断路时，传感器输出接口终端 KCD2-E2L 的性能………………………………59
对于实验 EV 4 和 EV 6，为了使材料试件能够沿与传感器光轴垂直方向移动，应安装使用导轨支架。反射光 扫描器及反射光束开关的工作性能与镜面反射或全反射有关。 如果反射光扫描器前方的镜面被旋转一定角度，从而导致接收端接收不到镜面反射的光束，则传感器不能检 测物体。否则，反射光扫描器可以检测所有材料。因为，通过调节传感器的灵敏度，可以使被测物体向传感 器反射回足够的光。这就意味着，如果将传感器的灵敏度调节的足够高，反射光扫描器也可以检测黑色材料 试件。 反射光束开关具有不同的性能。只要被测物体将光束阻断，那么对射式传感器的接收端就接收不到光束，从 而检测被测物体。这也应用于相对较小角度变化的场合。
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解答
Rexroth
EV 2：电容式传感器 CJ 的性能
解答
EV 2：电容式传感器的性能
材料
St 37 塑料 黑色 塑料 白色 铜 塑料 透明的 卡纸 铝 磁铁 铝 浅灰色 黄铜 一页纸 干燥的 一页纸 略潮湿 泡沫材料 V2A（高级钢）
材料检测？
是
否
X X X X X X
X
X
X
X 否
X
X
X
原则上，电容式传感器可以检测所有材料。然而，电容式传感器的检测性能与被测物体的尺寸相关（大小与 厚度）。传感器可以检测厚的卡纸，但不能检测薄纸（参见 ZV 6：材料厚度对传感器检测性能的影响）。 在其它实验（参见 V 6：电容式传感器 CJ 的换算系数）中，你会发现被测物体的材料对传感器检测性能影响 很大。根据被测物体使用材料的不同，传感器检测范围会发生变化。
基础实验………………………………………………………………………………………………………10
V 1： 电感式传感器 NJ 的检测范围及迟滞………………………………………………………………………10 V 2： 电感式传感器 NJ 的换算系数………………………………………………………………………………10 V 3： 电感式传感器 NJ 的响应曲线………………………………………………………………………………11 V 4： 电感式传感器 NJ 的开关频率………………………………………………………………………………12 V 5： 电容式传感器 CJ 的检测范围及迟滞………………………………………………………………………13 V 6： 电容式传感器 CJ 的换算系数………………………………………………………………………………13 V 7： 电容式传感器 CJ 的响应曲线………………………………………………………………………………13 V 8： 电容式传感器 CJ 的开关频率………………………………………………………………………………16 V 9： 磁感应式传感器 MJ 的检测范围及迟滞……………………………………………………………………16 V 10：磁感应式传感器 MJ 的换算系数 ……………………………………………………………………………17 V 11：磁感应式传感器 MJ 的响应曲线 ……………………………………………………………………………17 V 12：反射式光扫描器 OJ 的检测范围、设置选项及迟滞 ………………………………………………………23 V 13：反射式光扫描器 OJ 的换算系数 ……………………………………………………………………………23 V 14：直接检测传感器 OJ 的开关频率 ……………………………………………………………………………24 V 15：安装光纤 TLG 的反射式光扫描器 OJ 的检测范围、设置选项及迟滞……………………………………24 V 16：安装光纤 TLG 的直接检测传感器 OJ 的换算系数…………………………………………………………25 V 17：不安装光纤 TLG 与安装光纤 TLG 的反射式光扫描器 OJ 的响应曲线……………………………………26 V 18：对射式传感器的响应曲线……………………………………………………………………………………28 V 19：电感式模拟量输出传感器 IA 的电流路径特性 ……………………………………………………………29 V 20：电感式模拟量输出传感器 IA 的换算系数 …………………………………………………………………31 V 21：反射光束开关的换算系数 …………………………………………………………………………………32 V 22：反射式光电传感器的响应曲线 ……………………………………………………………………………33 V 23：超声波传感器的 teach-in 感应范围及迟滞 …………………………………………………………………34 V 24：超声波传感器的检测材料及换算系数 ………………………………………………………………………34 V 25：超声波传感器的响应曲线 ……………………………………………………………………………………35 V 26：通过超声波传感器 UB 的检测范围，计算被测物体的最大允许移动速度 ………………………………37