一、概述

　　在各類傳感器中，有一種對(duì)接近它物件有“感知”能力的元件——位移傳感器。這類傳感器不需要接觸到被檢測(cè)物體，當(dāng)有物體移向位移傳感器，并接近到一定距離時(shí)，位移傳感器就有“感知”，通常把這個(gè)距離叫“檢出距離”。利用位移傳感器對(duì)接近物體的敏感特性制作的開關(guān)，就是接近開關(guān)。

　　不同的傳感器檢出距離也不同。有時(shí)被檢測(cè)驗(yàn)物體是按一定的時(shí)間間隔，一個(gè)接一個(gè)地移動(dòng)，又一個(gè)一個(gè)地離開，這樣不斷地重復(fù)。不同的傳感器元件，對(duì)檢測(cè)對(duì)象的響應(yīng)能力是不同的。這種響應(yīng)特性被稱為“響應(yīng)頻率”。

　　 二、傳感器的分類

　　因?yàn)槲灰苽鞲衅骺梢愿鶕?jù)不同的原理和不同的方法做成，而不同的位移傳感器對(duì)物體的“感知”方法也不同，所以常見的傳感器有以下幾種：

　　 1、電感式傳感器

　　電感式傳感器也叫渦流式傳感器，由三大部分組成：振蕩器、開關(guān)電路及放大輸出電路。振蕩器產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬目標(biāo)接近這一磁場(chǎng)，并達(dá)到感應(yīng)距離時(shí)，在金屬目標(biāo)內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級(jí)放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號(hào)，觸發(fā)驅(qū)動(dòng)控制器件，從而達(dá)到非接觸式的檢測(cè)目的。由此可見，這種接近開關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是導(dǎo)電體。

　　 2、電容式傳感器

　　這種傳感器的測(cè)量通常是傳感器固定處構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，而另一個(gè)極板是在測(cè)量過程中通常是接地或與設(shè)備的機(jī)殼相連接。當(dāng)有物體移向傳感器時(shí)，不論它是否為導(dǎo)體，由于它的接近，總會(huì)使電容器兩極板間的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容器的電容量發(fā)生變化，使得和測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可達(dá)到非接觸式的檢測(cè)目的。這種接近開關(guān)檢測(cè)的對(duì)象，不限于導(dǎo)體，可以絕緣的液體或粉狀物等。

　　 3、霍爾式傳感器

　　當(dāng)一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片垂直地放在磁場(chǎng)中時(shí)，薄片的兩端就會(huì)產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應(yīng)。兩端具有的電位差值稱為霍爾電勢(shì)U，其表達(dá)式為U=K·I·B/d，其中K為霍爾系數(shù)，I為薄片中通過的電流，B為外加磁場(chǎng)(洛倫慈力Lorrentz)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，d是薄片的厚度。

　　由此可見，霍爾效應(yīng)的靈敏度高低與外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比的關(guān)系�；魻栐蛯儆谶@種有源磁電轉(zhuǎn)換器件，是一種磁敏元件。它是在霍爾效應(yīng)原理的基礎(chǔ)上，利用集成封裝和組裝工藝制作而成，它可方便的把磁輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際應(yīng)用中的電信號(hào)，同時(shí)又具備工業(yè)場(chǎng)合實(shí)際應(yīng)用易操作和可靠性的要求�；魻栭_關(guān)就是利用霍爾元件的這一特性制作的，它的輸入端是以磁感應(yīng)強(qiáng)度B來表征的，當(dāng)B值達(dá)到一定的程度(如B1)時(shí)，霍爾開關(guān)內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，霍爾開關(guān)的輸出電平狀態(tài)也隨之翻轉(zhuǎn)。輸出端一般采用晶體管輸出，和其他傳感器類似有NPN、PNP、常開型、常閉型、鎖存型(雙極性)、雙信號(hào)輸出之分�；魻栭_關(guān)具有無觸電、低功耗、長使用壽命、響應(yīng)頻率高等特點(diǎn)，內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌成一體化，所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠的工作。

　　當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時(shí)，開關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識(shí)別附近有磁性物體存在，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)的檢測(cè)對(duì)象必須是磁性物體。

　　 4、光電式傳感器

　　光電式傳感器利用的是光電效應(yīng)。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個(gè)檢測(cè)頭內(nèi)。當(dāng)有反光面（被檢測(cè)物體）接近時(shí)，光電器件接收到反射光后便在信號(hào)輸出，由此便可“感知”有物體接近。

　　利用光電式傳感器制作的光電式接近開關(guān)可以檢測(cè)各種物質(zhì)，但是對(duì)于流體的檢測(cè)誤差較大。

　　 5、熱釋電式傳感器

　　熱釋電式傳感器能感知溫度變化，將熱釋電器件安裝在開關(guān)的檢測(cè)面上，當(dāng)有與環(huán)境溫度不同的物體接近時(shí)，熱釋電傳感器的輸出信號(hào)發(fā)生變化，通過對(duì)傳感器輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)化便可檢測(cè)出物體的接近。

　　 6、線性接近傳感器

　　線性接近傳感器是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，接通電源后，在傳感器的感應(yīng)面將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物體接近此感應(yīng)面時(shí)，金屬中則產(chǎn)生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減，然后根據(jù)衰減量的變化來完成無接觸檢測(cè)物體的目的。