浅析金属类和非金属分拣系统中传感器的应用

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　　摘 要：作为现代先进配送中心所必须的要件之一——分拣系统，在各种控制领域中发挥着越来越重要的作用。正由于其高效和正确率，可以为企业节省大量的人力和物力，也可以大大降低作业的难度，节省宝贵的时间。
　　关键词：响应频率;静电容量;信号放大器
　　在工业控制系统里的分拣系统中，需要将生产线传送的元件进行分拣处理操作，而金属和非金属是其中操作量最大的。
　　一般有可能需要检测黑色金属、任何类型的金属或者是铝一类的有色金属。作为非接触式检测，可以避免传感器和被检测物相互接触，降低了传感器和物件的损坏，同时也延长了使用寿命。
　　感应型传感器是通过外部磁场对自身的影响，检测在导体表面产生的磁滞损耗。被检测的金属体产生涡电流，而涡电流引起了阻抗变化从而进行检测的方式。
　　静电容量型传感器是通过被检测体与传感器之间产生的静电容量变化进行检测，容量的大小视距离的变化而变化。
　　在控制分拣系统中需要有注意的几点，首先是电气杂音，大部分的传感器都走的是直流信号，所以要处理好动力线和信号线的位置关系，以及整体接地的处理情况，和传感器的外形基材，也就是其本身的物理特性和参数指标有直接的关系，同时还有相关测量指数的整定、采样、采样精度的确定，还有自身电源的选用，干净无杂波的稳定电源输出也是需要注意的，可采用开关电源来解决这个问题。然后是检测距离，需要注意温度对它的影响、被检测物体、周围的物体和相同类型传感器的距离的设置，对以上的影响都确定好了以后，在选择检测的距离。还有同规格设定的距离，如检测样本中需要较高的精度，还需要使用放大器分离型。然后是各种类型的振动对传感器的影响，因为在发生振动、冲击的环境中会对传感器的精度产生影响，所以要测试相关物理量的准确工作距离，此外，为了防止正常作业引发传感器的误操作，还需要调整安装时的紧固转矩。
　　标准检测物体也是其中要注意的一点，例如超声波传感器的标准检测物体是平板，因为超声波传感器在作业检测平面物体时正反射波最多，返回到受波器的超声波也是最多的，所以就超声波传感器而言，平板是比较理想的被检测物体。当然声波在物体中传播的过程中会受到传播介质的影响，在传播过程中也会受到一定的衰减，具体被检测物体在作业中如何移动、如何确定检测距离和复位距离两者的关系，以及基准位置的整定。
　　设定距离中包括电气隔离、电气环境等相关物理量的影响在内，可以调整使用的测量面和被检测物体通过位置之间的相隔距离，其整定值通常是检测距离的70%到80%之间，在安装时可以根据手册所示指标测量出合适的距离，完成安装。
　　同时还有关于Sn值设置的问题，也就是输出的增加量与随输出增量变化的与之相对应的输入增量的比值问题，Sn值设置越大，传感器的敏感程度越高，里面整定值也有线性和非线性的区别，其中线性的Sn值就是静态指标的斜率，而非线性的Sn值则是变化量，是其曲线上某一个点的斜率，也是输出量和输入量的求导所得，同时，如何表征输入/输出之间的关系，从传感器的工作性能上需要拥有良好的线性曲线，即表现为一条直线的图形状态，但实际工作时的曲线往往不是，很多情况下多呈现出有偏差的曲线，即非线性的曲线，为了得到理想状态中的输入/输出状态和曲线，可以采用多环节的处理方法，通过计算差量来设计电路的硬件方法，也可以通过软件处理的方法来使工作过程呈现出理想的曲线，也就是后期调整Υ值来实现对曲线的调整。
　　随着测量时间的增加，传感器的测量结果也会发生变化，即输入量随时间发生变化时，输出量没有办法达到理想的状态，输入输出会随时间产生差异，可以用微分方程来表达他们之间的动态差异。相关的参数指标也可以通过拉布拉斯等变换方程得到。
　　接近开关在使用时有两线制、三线制、四线制的，其中三线制的较为常见，可通过其对应的颜色来接入不同的输入系统，对于输入系统比如PLC而言，可以将其传送的信号作為开关量来处理，作为输入继电器X或I，可以驱动输出量来完成推杆的工作，完成对金属、非金属的分拣操作，这里一般由液压气动控制系统完成对推杆的操作。
　　综上所述，通过对各类传感器的安装，可以很好地对生产线中的物体进行分拣，其中要对传感器的型号，安装位置，响应时间以及屏蔽系统做好对应的控制要求。
　　参考文献：
　　[1]宋雪臣.传感器与检测技术.北京：邮电出版社，2009.
　　[2]梁森.自动检测与转换技术.北京：机械工业出版社，2007.
　　[3]王煜东.传感器及应用.北京：机械工业出版社，2005.
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