德國巴魯夫BALLUFF傳感器量程影響因素及輸出信號解析

BALLUFF傳感器的量程與哪些因素有關(guān)？
BALLUFF傳感器是外界的壓力（或拉力）引起應變材料的幾何形狀（長度或?qū)挾龋┌l(fā)生改變，進而導致材料的電阻發(fā)生變化。檢測這個電阻變化量可以測得外力的大小。壓阻式壓力傳感器通常是半導體壓敏材料。半導體壓阻式傳感器在受到外力后，自身的幾何形狀幾乎沒有什么改變，而是其晶格參數(shù)發(fā)生改變，影響到禁帶寬度。禁帶寬度哪怕是非常微小的改變，都會引起載流子密度很大的改變，這終引起材料的電阻率發(fā)生改變?？梢妰煞N材料雖然都對外力變化呈現(xiàn)出電阻的變化，但原理不同。另外，應變式材料對外力的敏感度遠遠低于半導體壓阻材料，后者的靈敏度是前者的約100倍；應變材料特性受溫度影響較小，而半導體壓阻材料對溫度敏感。

BALLUFF傳感器主要由兩個半環(huán)形磁鋼組成的梯度磁場和位于磁場中心的鍺材料半導體霍爾片（敏感元件）裝置構(gòu)成。此外，還包括測量電路（電橋、差動放大器等）及顯示部分。是兩個結(jié)構(gòu)相同的直流磁路系統(tǒng)共同形成一個沿x 軸的梯度磁場。為使磁隙中的磁場得到較好的線性分布，在磁面裝有特殊形式的極靴。用它制作的位移傳感器靈敏度很高。霍爾片置于兩個磁場中，細心調(diào)整它的初始位置，即可使初始狀態(tài)的霍爾電勢為零。它的位移量較小，適于測量微位移和機械振動等。當霍爾元件通以恒定電流時，在其垂直于磁場和電流的方向上就有霍爾電勢輸出?；魻栐谔荻却艌鲋猩?、下移動時，輸出的霍爾電勢V 取決于其在磁場中的位移量x。測得霍爾電勢的大小便可獲知霍爾元件的靜位移。

BALLUFF傳感器屬于一種有開關(guān)量輸出的位置傳感器，它由LC高頻振蕩器和放大處理電路組成，利用金屬物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場的振蕩感應頭時，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用于接近開關(guān)，使接近開關(guān)振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，由此識別出有無金屬物體接近，進而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測的物體必須是金屬物體。2.2電容式接近開關(guān)系列電容式接近傳感器亦屬于一種具有開關(guān)量輸出的位置傳感器，它的測量頭通常是構(gòu)成電容器的一個極板，而另一個極板是物體的本身，當物體移向接近開關(guān)時，物體和接近開關(guān)的介電常數(shù)發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷。這種接近開關(guān)的檢測物體，并不限于金屬導體，也可以是絕緣的液體或粉狀物體,在檢測較低介電常數(shù)ε的物體時，可以順時針調(diào)節(jié)多圈電位器（位于開關(guān)后部）來增加感應靈敏度，一般調(diào)節(jié)電位器使電容式的接近開關(guān)在0.7-0.8Sn的位置動作。

德國BALLUFF傳感器的輸出型有NPN和PNP兩種，70年代日本產(chǎn)品絕大多數(shù)是NPN輸出，西歐各國NPN、PNP兩種輸出型都有。PNP輸出接近傳感器一般應用在PLC或計算機作為控制指令較多，NPN輸出接近傳感器用于控制直流繼電器較多，在實際應用中要根據(jù)控制電路的特性進行選擇其輸出形式。

接近傳感器的選型和檢測 對于不同的材質(zhì)的檢測體和不同的檢測距離，應選用不同類型的接近傳感器，以使其在系統(tǒng)中具有高的性能價格比，為此在選型中應遵循以下原則：
4.1.1 當檢測體為金屬材料時，應選用高頻振蕩型接近傳感器，該類型接近傳感器對鐵鎳、A3鋼類檢測體檢測。對鋁、黃銅和不銹鋼類檢測體，其檢測靈敏度就低。
4.1.2 當檢測體為非金屬材料時，如；木材、紙張、塑料、玻璃和水等，應選用電容型接近傳感器。
4.1.3 金屬體和非金屬要進行遠距離檢測和控制時，應選用光電型接近傳感器或超聲波型接近傳感器。
4.1.4 對于檢測體為金屬時，若檢測靈敏度要求不高時，可選用價格低廉的磁性接近傳感器或霍爾式接近傳感器。

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BTL5-T120-M0200-P-S103
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