在工業場景中選擇位置傳感器很困難

作為物聯網中的關鍵傳感設備之一，位置傳感器可以將被測物體的位置轉換為輸出信號，并提供精確的線性位置、旋轉和角位置信息。然而，在復雜的工業場景中，選擇傳感器不能粗心大意，位置傳感器也不例外。

磁性位置傳感器

磁性位置傳感器作為最流行的位置傳感器之一，由于其體積小、功耗低等優點，在汽車、電機等應用中得到了廣泛的應用。這種傳感器通過磁場變化測量相對位移，以評估角度變化。最常見的形式是基于霍爾效應的角位置傳感器。角度位置檢測在工業場景中并不少見，例如B.定向噴射、閥門控制和擋板調整等，這也允許此類磁性位置傳感器顯示其潛力。

以AMS的AS5070為例，AS5070是一種基于霍爾效應的高分辨率角位置傳感器，可用于精確的絕對角度測量。PWM或發送輸出接口。AS5070提供14位分辨率，可以有效且廉價地解決小角度問題。


雖然這種磁位置傳感器可以小型化和集成化，并且在角度測量中可以實現高精度和低功耗，但它并非沒有缺陷。例如，這種磁性傳感器對周圍的導磁材料和磁場敏感，因此傳感器制造商將增加特定的抗磁干擾技術。例如，上面提到的AS5070通過其傳感器陣列和模擬前端架構來補償外部雜散磁場，消除了屏蔽需求，降低了系統成本。

此外，由于大多數磁性位置傳感器使用釹鐵硼永磁體，這種永磁材料的眾所周知的脆性，盡管這種傳感器本身非常可靠，使這種傳感器與一些暴露在高沖擊環境中的行業兼容。

超聲波用于聲音定位

然而，對于不適合直接接觸測量的物體，還有另一種解決方案，那就是使用超聲波技術。與光學位置傳感器類似，超聲波位置傳感器在非接觸式位置傳感方面具有獨特的優勢，特別是對于具有復雜表面、顏色或結構的物體，這使得光電傳感器無能為力。超聲波位置傳感器從傳感器產生高頻聲波，接收物體反射的信號，并計算隨時間變化的距離。它們可以對各種形狀進行可靠的位置檢測和精確的連續距離測量，尤其是在封閉容器檢測中。

然而，盡管這些超聲波傳感器中有一些是可編程的，并且具有自學習能力，但它們的適應性并不強。例如，容器的液位監控非常適合，因為容器的不同直徑甚至不同高度都會影響測量精度。鏈接以調整波束寬度，確保聲音不會與油箱內部沖突。


與其他位置傳感器一樣，超聲波位置傳感器并不適用于所有情況。聲學的特性給超聲波位置傳感器帶來了許多優勢，但也有一些局限性。例如，超聲波傳感器無法在真空環境中工作，因為聲音無法在該環境中傳播。你可以說有很多真空環境，但大多數真空環境都是在工業環境中，所以這需要考慮。

傳統并不一定是最糟糕的

盡管人們一直在追求位置傳感器的創新，但這并不意味著LVDT/RVDT等傳統感應式位置傳感器已經失去市場。盡管它們有重大且昂貴的缺陷，但在準確性和可靠性方面仍然是最好的。因此，一些制造商開始對傳統感應式位置傳感器的原理提出新的想法。


例如，Celera Motion的IncOder位置傳感器通過PCB技術消除了傳統電感傳感器的相位噪聲結構。以IncOr角位置傳感器為例。傳感器主要由兩部分組成：定子和轉子。定子打開后，轉子相對于定子的絕對角度可以在兩個部件之間不移動的情況下獲得。多層PCB可以集成多個傳感器，用于一些冗余的安全設計。

從上面的簡要介紹可以看出，在各種復雜的工業應用場景中，沒有位置傳感器能夠完美地工作，這就是為什么有許多針對工業應用的定制解決方案的原因之一。位置傳感器的選擇不僅基于范圍、分辨率和精度，還基于尺寸、工作溫度范圍、成本和安裝方便性。