一种检测(ce)装置，能感受到被测量的信(xin)息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他(ta)所需形式的信息输出(chu)，以满足信息的传输、处理(li)、存储、显示、记录和控制(zhi)等要求。
一、工作原理
传感器一般由(you)敏感元件、转换元件、变换电路和辅助(zhu)电源四部分组成。
1.敏感元件直接感受被(bei)测量，并输出与被(bei)测量有确定关系的物(wu)理量信号；
2.转换元件将敏感元(yuan)件输出的物理量信号转换为电信号(hao)；
3.变换电路(lu)负责对转换元件输出的电信号进(jin)行放大调制；
4.转换元件和变换(huan)电路一般还需要辅助电源供(gong)电。
二、人类五官与传感器
三、传感器(qi)分类
1.敏感(gan)元件的分类：
物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。
化学类，基于(yu)化学反应的原理。
生(sheng)物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功(gong)能。
通常据其基本感知(zhi)功能可分为热敏元件、光敏元件、气(qi)敏元件、力敏元件(jian)、磁敏元件、湿敏元件(jian)、声敏元件、放射线敏感(gan)元件、色敏元件和味敏(min)元件等十大类。
2.按用途(tu)：
压(ya)力敏和力敏传感器、位(wei)置传感器、液位传感器、能耗传感器(qi)、速度传感器、加速度传(chuan)感器、射线辐射传感器、热敏(min)传感器。
3.按输出(chu)信号
模拟传(chuan)感器：将被测量的非电学量转换成模(mo)拟电信号。
数字传感器(qi)：将被测量的非电学(xue)量转换成数字输出信号（包括直接和间接转(zhuan)换）。
开关传感(gan)器：当一个被测(ce)量的信号达到某个特(te)定的阈值时，传感器相应(ying)地输出一个设定的低电平或高电平信(xin)号。
4.按其构(gou)成
基本(ben)型传感器：是一种最基本的单个变换装(zhuang)置。
组合型传感器：是由(you)不同单个变换装置组合而构成的传感(gan)器。
应用(yong)型传感器：是基本型传感器或(huo)组合型传感器与其他(ta)机构组合而构成的传感器。
四、接近传感器
又称接近开关是一种无需与运动部(bu)件进行机械直接接触而可(ke)以操作的位置开关(guan)，当物体接近开关的感(gan)应面到动作距离时，不需要机械接触及(ji)施加任何压力即可(ke)使开关动作，从而驱动直流(liu)电器或给计算机（plc)装置提供控制指(zhi)令。
接近开关是种(zhong)开关型传感器（即无触点开关），它既有行程开关、微(wei)动开关的特性，同时(shi)具有传感性能，且动作可靠，性能稳(wen)定，频率响应快(kuai)，应用寿命长，抗干(gan)扰能力强等、并(bing)具有防水、防震、耐腐蚀(shi)等特点。
接近开关分类：
1）电感式接近开关
2）电容式接近开关
3）霍尔式接近开关
4）舌簧式接近开关
4.1 电感式接近开关
原理：由电(dian)感线圈和电容及晶体管组成(cheng)振荡器，并产生(sheng)一个交变磁场，当有金属物体接近这一磁场时(shi)就会在金属物体内产生(sheng)涡流，从而导致振荡停止，这种变化被(bei)后极放大处理后转换成晶体管开关信号(hao)输出。
特点：
1.抗干扰性(xing)能好，开关频率(lu)高，大于200HZ.
2.只能感应金属
应用(yong)在各种机械设备上作位置检(jian)测、计数信号拾取等(deng)。
4.2 电容式接近开关
原理：电容式(shi)接近开关的测量端是构成电容器的一个(ge)极板，而另一个极板是开关的外壳(ke)。当有物体移向电容式接(jie)近开关时，无论该物体是否导电，由于(yu)它的介电常数总(zong)会不同于原来的(de)环境介质（空气、水、油(you)等），使得电容量发生变(bian)化，从而使得开关内部电路参(can)数发生变化，由此识别出有无物(wu)体接近，进而控制开关的通或断。
圆柱形电容式接近开关结构(gou)示意图
特点：
不但能检测金属，还能检(jian)测塑料，玻璃，水，油等物质。
易受干扰，注(zhu)意安装位置。
感应(ying)距离可调整。
频(pin)率约50HZ.
应(ying)用：
依据其特点，特别(bie)适合于非金属物(wu)的检测，如食品、化工等行业电容式接(jie)近开关对任何介质都可检测，包括(kuo)导体、半导体、绝缘体，甚(shen)至可以用于检测液体和粉末(mo)状物料。
4.3 霍尔式接近开关
当一块通有(you)电流的金属或半导体薄片垂直(zhi)地放在磁场中时，薄(bao)片的两端就会产(chan)生电位差，这种现象就(jiu)称为霍尔效应。两端具(ju)有的电位差值称为霍尔电势U.
这种接近开关的(de)检测对象必须是(shi)磁性物体。
4.4 舌簧式(shi)接近开关
舌簧接近开关又称磁性开关当(dang)磁性物件移近时舌簧闭合(he)，使开关内部电路状态(tai)发生变化，由此识别附近有(you)磁性物体存在，进而控制(zhi)开关的通或断。
适(shi)用于气动、液动、汽缸和(he)活塞的位置测定。
这种接近开关的(de)检测对象必须是磁性物体(ti)。
4.5 接近开关的应用
五、接近(jin)开关参数
检测距(ju)离：传感器能检(jian)测到物体的最大距离。
电源范围：在此范围内(nei)传感器能正常工作(zuo)的电源电压。
输出电流：传感器(qi)能提供给负载的最大电流。
输出压降：传感(gan)器输出时自身所占(zhan)的电压降。
响应频(pin)率：传感器最大每秒可以检测多少次物(wu)体。
回差范围(wei)：检测到物体时，拉远(yuan)检测到检测不到时(shi)之间的距离，一般以检测距(ju)离的百分比表示。
消耗(hao)电流：传感器没有输出时所消耗的(de)电流。
重复精度：传感器多次检测距(ju)离之间的差别。
短路(lu)保护电流：当输出负载短路或(huo)太大时，输出电流达到短路保护(hu)电流时，传感器将处于保护(hu)状态。
5.1 回差的距离
如没(mei)有回差的话，接近动(dong)作距离时就会发生反复ON/OFF的(de)来回转换的现象。
一般回差距离控制(zhi)在检测距离的5-15%以内。
六、光学传感器
6.1 光电开关分类
1）对射式光电开关
2）漫反射式光电开关
3）反馈反射(she)式光电开关
4）定距离(li)式光电开关
5）色标传(chuan)感器
6.2 对射型光(guang)电开关
特点：
检测距离(li)较长。
投光器/受光器两者都需(xu)要
6.3 U型（槽型）光电开关
U型光电是把接收和发射(she)做在一起的对射型(xing)光电。
由于(yu)发射和接收做在了一起，安装(zhuang)适用非常实用方便。
U型（槽型）光电开关应用(yong)
6.4 漫反射型光电开(kai)关
漫反射光电(dian)开关是一种集发射器和接收(shou)器于一体的传感器。当有被检(jian)测物体经过时，将光电开关(guan)发射器发射的足够量的光线反射到接(jie)收器，于是光电开关就产(chan)生了开关信号。
特点：
检测距(ju)离短。
只需在一(yi)处配线，无需反射(she)板。
有投光/受(shou)光二个透镜。
6.5 反馈反射(she)型光电开关
集发射器与接收器于一(yi)体。光电开关发射器发出的光(guang)线经过专用反射镜，反射回接收器，当被检测物体经过且完全阻断(duan)光线时，光电开关就产生了检(jian)测开关信号。
特点：检测距离小于(yu)对射型。只需在一处配线，反射板(ban)在光的入射方向上形成反射光光轴对(dui)合方便。
6.6 定距离式光电开关
特点(dian)：
工作原理类(lei)似于漫反射式光电开关，其投光器与(yu)受光器置于一体，只有当物体出(chu)现在聚焦点时，光电开关才会有动作。
6.7 色标传感器
特点(dian)：
用来区分颜色(se)，常用于检测标识。
与扩散反射型(xing)一样，只需在一处配线，无(wu)需反射板。
色(se)标传感器工作原理：
以不同颜(yan)色物体的发射率差作为(wei)检测原理。
6.8 光纤与光电传(chuan)感器
1、光电传感器：是采用光电元件作为检(jian)测元件的传感器。它首先(xian)把被测量的变化转换成光信号(hao)的变化，然后借助光电元件(jian)进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和(he)光电元件三部分组成。
2、光纤传感器：是将来自光源的光经(jing)过光纤送入调制器，使待测参数与进入(ru)调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(zhi)(如光的强度、波长、频(pin)率、相位、偏正态等)发生变化，称(cheng)为被调制的信号光，在经过光(guang)纤送入光探测器，经(jing)解调后，获得被测参数。
3、其实光纤传感器应该(gai)属于光电传感器(qi)中的一种，相对来说，光纤传感(gan)器通常比普通的(de)光电传感器的精(jing)度要高，普通的光电传感器是指传感器(qi)上直接发光、收光(guang)，由于光的扩散等原因，收光量的大小无法精确控(kong)制，即导致检测的精度无法提(ti)高精度，而光纤传感器通过光(guang)纤线传输光线，提高光束的聚拢程(cheng)度，易判断收光量的大小，检测(ce)精度要高。
七(qi)、光电开关的安装(zhuang)
1、光电开关可(ke)根据现场环境进行安装。产品的(de)测量精度与安装是否恰当有很(hen)大关系。
2、光在发射时会有发(fa)散现象，即有一个指向角，检测物或接收器在一定范围内都(dou)会接受到光，在安装(zhuang)时，要注意该项指标，避(bi)免产生测量误差。
3. 漫(man)反射式光电开关发出的(de)光线，需要被检测物表面将足够的光线(xian)反射回漫反射开关的接受器，所以检(jian)测距离和被检测物体的(de)表面反射率将是(shi)决定接受器接收到光线的强(qiang)度大小，粗糙的(de)表面反射回的光线必将小于光滑表面反(fan)射回的强度。在安装时，要注意被测(ce)物体表面的反射率。
4.光电开关的应用环境也(ye)是影响其长期工作稳定、可靠(kao)的重要条件。当光(guang)电开关工作在最大检测距离状态(tai)时，由于光学透镜会被(bei)环境污染，甚至会被强酸性物质腐蚀，会降低使用参数特性，会造成可靠(kao)性降低。在应用中，比较简便(bian)的解决方法是根据光电开关的(de)最大检测距离（Sn）降额使用，来保证最佳工作距离。
八、传感器的接线方式
8.1 两线输出
特点(dian)：接线简单,客户负载可以串接(jie)在两根输出线中的任意(yi)一根上。
交流型不(bu)分正负极随便接，直流棕线接正、蓝线接负。
8.2 三线(xian) PNP 输出（常开）
特点：相对于两线工作更稳定可靠(kao)。
8.3 三线 PNP输出（常闭）
8.4 三线 NPN输(shu)出（常开）
8.5 三线 NPN输出（常闭）
8.6 四线 NPN一开一闭输出
特点：多功能输出，接线(xian)灵活方便，可同时接两个负载也(ye)可接任意一个负载。
九、光电开关的使用注意(yi)事项
1.采用反射型(xing)光电传感器时，检测物体的(de)表面和大小对检测(ce)距离和动作区域都有(you)影响。
2. 检测微小(xiao)物体时，要比检测较大物体时的灵(ling)敏度小，检测距离小一(yi)些。
3.检测物(wu)体的表面的反射(she)率越大，检测灵敏度(du)越高，检测距离较大。
4.采用反射型光电(dian)传感器时，最小(xiao)检测物体的大小由(you)透镜直径来决定。
5.检测凹凸、等级时反射型光电(dian)传感器最合适。
6.防止光电开关(guan)之间相互干扰。
7. 高压线，动力(li)线与光电传感器的配线，应分 开走线(xian)，否则会受到感应造成误动(dong)作。
8 .电源电压应在规(gui)定的使用范围内使用 。
9. 请勿用在灰(hui)尘较多、腐蚀性气体较多、水、油、药剂直接溅散的场所使(shi)用，室外式太阳等有强光(guang)直射的场所。
10. 使用时应(ying)在规定的环境温度范围(wei)内 使用。
11. 安装时要稳固，不能(neng)产生松动或偏斜。
12. 安装光电传感器时，不能损坏发射器件(jian)或接受器件。
