我们要知道的第一个问题是:你究竟要使用传感器检测什么?“我们是在检测瓶子,还是检测纸箱?” 光学性质和物理距离将决定使用何种传感模式与什么光源最合适。比如说,在检测单色纸箱的情况下,可能可以采用廉价的、从纸箱上反射光束的散射传感器。
不过当纸箱为彩色从而使反射率不同时,就不可以采用以上解决方案。在这个情况下,最好的方法也许是采用相反或者是反射模式传感器。在这个方案中,系统是通过屏蔽光束来工作。当纸箱到位时,光束被遮挡,使得纸箱检测。假如没有透明的箱子,这个技术应该能获得可靠的结果。现在已经有好几种传感器能检测不同高度的纸箱。
距离在选择光源,比如LED或激光时起重要作用。LED虽比较便宜,不过因为它是一种散射度较高的光源,所以适合短距离使用。激光可聚焦在一个点上,因此能获得传播距离更远的光束。当需要检测细微特征时,良好的聚焦也很重要。加入需要从几英尺外对准细微特征,就必须使用激光。
激光传感器要比LED要贵很多倍,不过这个差别已经被激光二极管价格的下降缩小了。虽然现在使用的激光仍然较贵,但比起过去的花销已经降低了很多。
环境挑战
选择传感器时的另一项决定因素是工作环境。一些行业(如食品与汽车行业等)的工作环境可能会很脏或很危险,或者二者都有。在处理食品时,湿度可能会较高以及有很多液体。处理引擎或其他零件的汽车制造厂车间,也可能会有沙子、润滑剂与冷却剂等。在这个情况下,一定要考虑传感器的环境适应性,加入传感器不能适应污垢环境就不能被使用。这个考虑还会影响所需的检测范围,因为可能需要将传感器放在恶劣环境外一个更远的位置上(而不是放在所需的位置)。加入指示灯被弄脏或信号减弱,那么能够主动告警和通知是很有帮助的。
类似的环境问题也可能会影响传感器的尺寸,尺寸的变化可以从比一个手指还小到比张开的手掌还大。小尺寸传感器比大尺寸传感器要贵,因此将所有部件都装入一个小空间内的成本更高。小尺寸传感器收集光线的面积更小,一次检测范围更小,光学性能更低。这些缺点必须克服,以便小尺寸传感器能更好地可用物理空间相匹配。
再比如,在半导体洁净室设备中所使用的传感器虽然工作环境不恶劣,但必须在狭窄的空间内工作。其检测距离通常为数英寸,因此传感器一般都较小。这些传感器还常常使用光纤来将光线导入(或导出)检测区。
安装和价格
还有一项考虑的因素是安装系统。传感器通常需要用盒子或者其他方法来进行机械保护。这个机械与光学保护的成本可能要比传感器本身的成本还高,因此是购买时需考虑的一项重要因素。如果厂商拥有灵活的安装系统,以及针对传感器的保护性安装安排,则产品更容易实现,寿命也更长。
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