工业过程控制和监控中使用的传感器

市场上有各种各样的工业传感器来选择适合工业应用的传感器，因此选择适合应用的传感器尤为重要。

工业传感器几乎涵盖了几乎所有类型的传感器，包括接近度、位置、速度、水平、温度、力和压力。这些产品可广泛应用于工业过程控制、能源、航空、安全、汽车、医疗和建筑自动化。

有时传感器是产品和解决方案的核心要素。这些都是产品定义预期应用质量、效率和安全的重要组成部分。从暴露的半导体芯片和变送器到复杂的系统，传感器解决方案和技术遍布整个价值链。本文介绍了工业过程控制和监控中使用的传感器的特点，包括无线传感器。

工业过程控制涉及化学、制药、生物技术、能源、石油和天然气、塑料、能源、水、石油和天然气、塑料、造纸、食品和饮料。现代工业加工制造系统自动化程度高，可保证原材料和能源的有效消耗。监测和控制压力、温度、液位、流量、湿度、灰尘、腐蚀性、炸药、液体和气体。

传感器是过程控制和测量系统的第一要素。在过去的几年里，精确控制和测量位移/位置变得越来越重要，规模非常小（如纳米和皮米）。

工业传感器的主要性能标准是灵敏度、分辨率、紧凑性、长期稳定性、热漂移和功率效率。

工业过程控制中使用的一些传感器接近传感器。

它可以是机械、光学、电感和电容器。广泛应用于工业自动化，如计数和纸板检测的输送线，以及安全锁定和排序的机床。它们也用于检测对象的存在或不存在（机械传感器基本上是开关操作的机械开关）。

它可以是光二极管（LED）和光电晶体管的光源。这些传感器基本上是非接触式的，没有活动部件。它们体积小，开关速度快，对震动和冲击不敏感。然而，它们需要对齐。它们可能在环境光条件下被蒙蔽，可能需要清洁、无尘和无水。

接近传感器的电感和电容器通常很短，但非常耐用和可靠。传感器使用磁性来检测金属物体的存在。电容器传感器通常用于检测非金属物体引起的电容器。图2：电容器和电感器靠近传感器。

位置传感器包括编码器和线性变差变压器（LVDT）。编码器通常用于为执行器提供位置反馈。它们由玻璃或塑料板组成，在光源（LED）和一对光电探测器之间旋转。塑料磁盘代码有一个交替的明暗分散区域，因此磁盘旋转时会产生脉冲。它通常用于伺服机构、自动测量和许多其他工业和科学应用程序的位置反馈。

力传感器和压力传感器通常用作传感器。他们根据压力发出信号。力传感器是两个力传感器。当传感器表面施加力、压力或机械应力时，电阻会发生变化。

陶瓷压电传感器或加速度计最常用于检测振动。三轴加速度计用于移动系统、汽车、涡轮机和飞机。陀螺仪和加速度计通常用于测量线性和角度运动。这些广泛应用于飞机和导弹的导航和制导。

液位传感器在工业过程控制中非常常见。选择合适的液位传感器取决于其尺寸和几何形状。工业过程控制包括静液压和光学液位传感器，从简单的极限检测到准确的连续液位传感器。静压传感器可安装在浸入水中的传感器中，定位在流体中，或用螺纹连接到罐的外壁。

大多数传统的工业无线传感器通常需要电线或电缆来连接外部仪器。电缆可以是铜线、双绞线或光纤。然而，传输电缆会导致信号和功率损失。此外，有线网络的安装非常麻烦，需要大量的时间。无线传感器提供了安装灵活性，提高了过程监控，降低了安装和维护成本。