隨著新技術(shù)和舊技術(shù)的出現(xiàn)變得更小、更便宜和更省電，目前可用于傳感的選項(xiàng)數(shù)量不斷增加。接近傳感器并沒(méi)有不受這種擴(kuò)展的影響，各種各樣的傳感器具有完全不同的工作原理。盡管有多種選擇可能是有益的，但工程師如何確定應(yīng)將哪種傳感器技術(shù)用于檢測(cè)、距離和接近應(yīng)用？
什么是接近傳感器？
接近傳感器是一種非接觸式方法，可提供簡(jiǎn)單的“那里/不那里”邏輯或精確和準(zhǔn)確測(cè)量到對(duì)象的確切距離。接近傳感器一詞非常重要，因?yàn)樗鼈兊某叽绾蜋z測(cè)距離范圍很廣。本博客將重點(diǎn)介紹最適合便攜式或小型固定嵌入式系統(tǒng)的流行接近傳感器。這些技術(shù)包括超聲波、光電、激光測(cè)距儀和感應(yīng)傳感器，它們非常適合從幾英寸到幾十英尺的中等檢測(cè)范圍。電容式和霍爾效應(yīng)傳感器也是高效的接近傳感器，但最適合非常近距離的檢測(cè)，因此不予考慮。
接近傳感器設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
即使不考慮成本，也沒(méi)有接近傳感器能夠比其他傳感器更好地執(zhí)行所有潛在任務(wù)。因此，在審查特定應(yīng)用的理想接近傳感器技術(shù)時(shí)，必須考慮許多屬性并對(duì)其重要性進(jìn)行加權(quán)。
成本：很少有項(xiàng)目可以忽略其組件的成本，接近傳感器可能只占總預(yù)算的一小部分，也可能消耗其中的絕大部分。
范圍：雖然特定產(chǎn)品的范圍可能有所不同，但接近傳感器的技術(shù)對(duì)它們可以檢測(cè)到多近和多遠(yuǎn)都存在一般限制。
尺寸：對(duì)于嵌入式設(shè)計(jì)，尺寸非常重要，因?yàn)榻咏鼈鞲衅鞯某叽绶秶梢詮拿琢５絾稳藬y帶的笨重物品。
刷新率：大多數(shù)接近傳感器通過(guò)發(fā)射信號(hào)和檢測(cè)返回信號(hào)來(lái)運(yùn)行，從而對(duì)它們的更新頻率產(chǎn)生一定的物理限制，稱為刷新率。
材料效應(yīng)：一些傳感器在硬表面和纖維表面上表現(xiàn)不同，而另一些傳感器則根據(jù)物體的顏色表現(xiàn)不同。
什么是超聲波接近傳感器？
超聲波傳感器利用聲音的超聲波脈沖來(lái)檢測(cè)物體的存在，或者通過(guò)額外的處理來(lái)檢測(cè)到物體的距離。它們使用發(fā)射器和接收器以及回聲定位原理來(lái)發(fā)揮作用。通過(guò)發(fā)出啁啾聲并測(cè)量啁啾從表面反射并返回所需的時(shí)間，超聲波傳感器可以測(cè)量到物體的距離。雖然經(jīng)常顯示發(fā)射器和接收器盡可能靠近的配置，但當(dāng)它們分開(kāi)時(shí)，這些原則仍然適用。還有超聲波收發(fā)器將發(fā)送和接收功能組合到一個(gè)封裝中。
超聲波傳感器的基本操作
超聲波檢測(cè)非常準(zhǔn)確，刷新率相當(dāng)高，每秒能夠發(fā)出數(shù)十或數(shù)百個(gè)脈沖或啁啾聲?；诼曇舳皇请姶挪?，物體的顏色和透明度對(duì)讀數(shù)沒(méi)有影響。同樣的功能也意味著它們不需要或不產(chǎn)生光，非常適合自然黑暗或需要黑暗的環(huán)境。聲波也會(huì)隨著時(shí)間的推移而傳播，從而增加它們的檢測(cè)區(qū)域——根據(jù)應(yīng)用的不同，無(wú)論是優(yōu)點(diǎn)還是缺點(diǎn)。由于它們的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，它們的成本也非常低、用途廣泛且安全。
然而，超聲波傳感器有其獨(dú)特的缺點(diǎn)。傳感器有兩個(gè)部分，發(fā)射器和接收器，它們可以作為一個(gè)單元或單獨(dú)的設(shè)備出現(xiàn)。由于聲速隨氣溫變化而變化，溫度的任何劇烈波動(dòng)都會(huì)影響精度。但是，這可能會(huì)被溫度測(cè)量值抵消以更新計(jì)算。軟材料也會(huì)影響準(zhǔn)確性，因?yàn)槁暡ú粫?huì)在這些吸收性表面上反射。雖然這個(gè)概念可能與聲納非常相似，但超聲波傳感器并不是為水下使用而設(shè)計(jì)的。最后，它們對(duì)聲音的依賴使它們?cè)谡婵罩型耆黄鹱饔?，因?yàn)闆](méi)有聲音傳播的媒介。有關(guān)超聲波傳感器的基本操作和實(shí)現(xiàn)的更多信息，點(diǎn)擊這里。
光電接近傳感器
光電傳感器對(duì)于缺席或在場(chǎng)檢測(cè)非常有效，雖然是許多工業(yè)應(yīng)用的理想選擇，但通常用于住宅和商業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用，例如車(chē)庫(kù)門(mén)傳感器或商店中的人員計(jì)數(shù)。就實(shí)施而言，光電傳感器可以設(shè)置為多種變體。對(duì)射式在一側(cè)實(shí)現(xiàn)發(fā)射器，在另一側(cè)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)器，檢測(cè)是由于光束中斷而發(fā)生的?；厣涫前l(fā)射器和檢測(cè)器位于同一位置，而另一側(cè)的反射器將光束從發(fā)射器反射回檢測(cè)器。最后，漫反射也將發(fā)射器和檢測(cè)器彼此相鄰排列，但發(fā)射的光會(huì)被附近的任何表面反射，類似于超聲波傳感器的工作方式，
