選擇適合工業應用的傳感器
市場上有各種各樣的工業傳感器，因此為應用選擇合適的傳感器尤為重要。
工業傳感器幾乎涵蓋了所有傳感器類別，包括接近度，位置，速度，水平，溫度，力和壓力。這些產品可應用於非常廣泛的領域，包括工業過程控制，能源，航空，安全和安保，汽車，醫療保健和樓宇自動化等。
有時傳感器構成產品和解決方案的核心要素。這些是定義預期應用程序的質量，效率和安全性的產品的重要組成部分。從裸露的半導體芯片和變送器到複雜的系統，傳感器解決方案和技術遍佈整個價值鏈。本文介紹了工業過程控制和監視中使用的傳感器的特性，包括無線傳感器。
工業過程控制
工業過程控制涉及許多行業的機械，系統和過程的監視和控制，包括化學，製藥，生物技術，能源，水，石油和天然氣，塑料，造紙以及食品和飲料。現代工業加工和製造系統是高度自動化的，可確保高效地消耗原材料和能源。有許多參數需要監視和控制，包括壓力，溫度，液位，流速，溼度，灰塵，腐蝕性，炸藥，液體和氣體。
圖1：工業過程控制和自動化
傳感器是過程控制和測量系統中的第一要素。在過去的幾年中，以極小的尺度（例如納米和皮米）進行精確控制和精確的位移/位置測量變得越來越重要。
工業傳感器的主要性能標準是靈敏度，分辨率，緊湊性，長期穩定性，熱漂移和功率效率。
工業過程控制中使用的一些傳感器
接近傳感器
可以是機械的，光學的，電感的和電容的。它們廣泛用於工業自動化，例如用於計數和卡紙檢測的輸送線，用於安全互鎖和排序的機床。它們還用於檢測對象的存在或不存在。（機械傳感器基本上是用於開/關操作的機械開關。）
光學傳感器
可以是諸如發光二極管（LED）和光電晶體管的光源。這些傳感器基本上是非接觸式的，沒有活動部件。它們體積小，開關速度快，並且對振動和衝擊不敏感。但是，它們需要對齊，在環境光線條件下可能會矇蔽，並且可能需要清潔，無塵和無水的環境。
電感式和電容式接近傳感器通常具有較短的距離，但非常耐用且可靠。感應傳感器利用磁性來檢測金屬物體的存在。電容傳感器通常用於檢測非金屬物體引起的電容。
圖2：電容式和電感式接近傳感器
位置傳感器
其中包括編碼器和線性可變差動變壓器（LVDT）。編碼器是數字傳感器，通常用於為執行器提供位置反饋。它們由玻璃或塑料盤組成，該玻璃或塑料盤在光源（LED）和一對光電探測器之間旋轉。塑料磁盤編碼有交替的明暗扇區，因此當磁盤旋轉時會產生脈衝。通常用於伺服機構，自動測量以及許多其他工業和科學應用中的位置反饋。
力傳感器
力和壓力傳感器通常充當傳感器。它們根據施加在其上的壓力產生信號。力感測電阻器是兩針力傳感器，當在傳感器表面上施加力，壓力或機械應力時，其電阻會發生變化。
振動/加速度傳感器
陶瓷壓電傳感器或加速度計最常用於檢測振動。三軸加速度計用於移動系統，汽車，渦輪機和飛機。這些提供振動信息和位置數據。慣性測量單元通常使用陀螺儀和加速度計測量線性和角運動。這些被廣泛用於飛機和導彈的導航和制導。
液位傳感器
這些傳感器在工業過程控制中非常常見。合適的液位傳感器的選擇取決於其尺寸和幾何形狀。工業過程控制包括靜液壓和光學液位傳感器，範圍從簡單的極限值檢測到精確的連續液位傳感。靜壓傳感器可以安裝為浸入水中的傳感器，以定位在流體中，也可以使用螺紋連接至罐外壁。
工業無線傳感器
大多數傳統傳感器通常需要電線或電纜才能與外部儀器連接。電纜可以是銅線，雙絞線或光纖。但是，傳輸線電纜會導致信號和功率損耗。另外，有線網絡的安裝很麻煩並且需要很多時間。無線傳感器提供了安裝的靈活性，從而改善了過程監視和控制，並降低了安裝和維護成本。
