《电气自动化技术实训》模块十 常见传感器的应用.pptVIP

学习目标 掌握常用传感器的工作原理及特点 传感器在检测系统中的应用 基本知识 接近开关 电感式传感器 光电传感器 光纤传感器 实训项目 项目一 光电传感器在物料检测生产线中的应用。 传感器是检测系统的第一个环节。它是 以一定的精度把被测量转换成与之有确定关 系的、便于应用的某种量值的测量装置 顾名思义，传感器的功能是一感二传， 即感受被测信息，并传送出去。根据传感器 的功能要求，它一般应由三部分组成，即： 敏感元件、转换元件、转换电路。 一、接近开关 接近开关又称无触点行程开关。它能在一定的距离（几毫米至几十毫米）内检测有无物体靠近。当物体与其接近到设定距离时，就可以发出“动作”信号，而不像机械式行程开关那样，需要施加机械力。它给出的是开关信号（高电平或低电平），多数接近开关具有较大的负载能力，能直接驱动中间继电器。 接近开关的特点： 非接触检测，不影响被测物体的运行情况； 不产生机械磨损和疲劳损伤，工作寿命长； 响应快，一般相应时间可达几毫秒或几十毫秒； 采用全密封结构，防潮、防尘性能较好，工作可靠性强； 无触点、无火花、无噪声，适合于要求防爆的场合（防爆型）； 输出信号大，易于与计算机或可编程控制器（PLC）等接口； 体积小，安装、调整方便。它的缺点是触点容量较小，输出短路时易烧毁。 二、电感式传感器 电感式传感器是利用电磁感应把被测的物理量如位移，压力，流量，振动等转换成线圈的自感系数和互感系数的变化，再由电路转换为电压或电流的变化量输出，实现非电量到电量的转换。 电感式传感器具有以下特点： 结构简单、工作可靠； 灵敏度高，能分辨0.01μm的位移变化； 测量精度高、零点稳定、输出功率较大； 可实现信息的远距离传输、记录、显示和控制，在工业自动控制系统中被广泛采用； 缺点有： 灵敏度、线性度和测量范围相互制约； 传感器自身频率响应低，不适用于快速动态测量。 三、光电式传感器 光电式传感器是以光电元件作为转化元件，可以将被测的非电量通过光量的变化再转化成电量的传感器。光电式传感器一般由光源、光学元件和光电元件三部分组成。 光电式传感器的物理基础是光电效应。 光电传感器具有以下特点： 光电检测方法具有精度高,反应快,非接触等优点, 可测参数多,传感器的结构简单,形式灵活多样,因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛. 四、光纤传感器 光纤传感器是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等）发生变化，称为被调制的信号光，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。 光纤传感器具有以下优点： 灵敏度高、电绝缘性能好、抗电磁干扰、可桡性、可实现不带电的全光型探头 频带宽动态范围大 可用很相近的技术基础构成传感不同物理量的传感器 便于与计算机和光纤传输系统相连,易于实现系统的遥测和控制 可用于高温、高压、强电磁干扰、腐蚀等恶劣环境 结构简单、体积小、重量轻、耗能少 实训项目一 光电传感器在物料检测生产线中的应用 一、实训目的 了解常用传感器相关知识，掌握光电传感器的 简单应用； 掌握PLC的程序编制； 掌握PLC与光电传感器的接线方法； 二、实训器材 E3Z-LS61型光电传感器一个； 计算机一台； 可编程序控制器一台（S7—200PLC 224XP型）； 指示灯一只； 蜂鸣器一个； 光电传感器用DC24V电源； 万用表一只； 导线、熔断器若干。 三、实训要求 设计一个用光电传感器检测传送带上有无产品通过的控制系统。控制要求如下： 传送带开始运行后，光电传感器在10秒内没有检测到产品信号，报警指示灯闪亮，同时报警蜂鸣器发出响声； 当按下停止按钮，解除报警信号。 四、实训步骤 1、软组件分配及系统接线图 （1） S7-200PLC的I/O分配 I0.0—停止 I0.1—检测信号（光电传感器） Q0.0—报警指示灯 Q0.1—报警蜂鸣器 （2） 系统硬件接线图 2、PLC程序 PLC程序如图所示： 五、程序调试、运行 连接好通信电缆，即计算机RS232接口与PLC编程接口连接，然后，分别写入PLC程序。如果无法写入，检查通信电缆连接和PLC编程软件中的通信设置项。 程序写入后，连接PLC的输入电路，用万用表检查光电传感器等元件连线是否正常； 将PLC运行开关打至ON, 如果10秒钟光电传感器没有检