第一讲：传感器选型与接口标准

各位同学好，我是你们的老张。今天咱们聊聊分拣机里最基础也最关键的一环——传感器选型与接口标准。说实话，我见过太多项目因为传感器选型翻车了，不是信号对不上，就是环境一差就罢工。所以这一讲，咱们把底子打扎实。

1.1 分拣机常用传感器类型

分拣机说白了就是个“识别+搬运”的系统。传感器就是它的眼睛和手。我按使用频率排个序，大家心里有个数。

光电传感器

这是分拣机里用得最多的。我做过一个快递分拣项目，光光电传感器就用了200多个。它靠发射和接收光线来检测物体。分三种：

• 对射式：发射器和接收器分开，物体经过时阻断光线。检测距离远，最可靠。我习惯用在长距离检测上。
• 镜反射式：发射器和接收器在一起，靠反射镜折返光线。安装方便，但镜片脏了容易误报。
• 漫反射式：靠物体自身反射光线。检测距离短，但能检测透明物体。嗯，这里要注意，黑色物体吸光，检测距离会缩水一半以上。

电感式传感器

只检测金属物体。分拣机里常用在检测金属托盘、金属挡板上。它的原理是高频振荡，金属靠近时振荡衰减。说白了就是“金属来了我就叫”。

选型时注意检测距离。我见过有人用8mm的电感去检测薄铁片，结果死活检测不到。为什么？因为铁片太薄，涡流效应弱。后来换成16mm的，问题解决。

电容式传感器

这个能检测所有物体，包括塑料、液体、木材。原理是电容变化。分拣机里用在检测非金属包裹、液袋等场景。

但有个坑——它对湿度敏感。我记得有一次在南方梅雨季，电容传感器疯狂误报。后来查出来是空气湿度太大，传感器表面结露了。解决办法？加个加热罩。

视觉传感器

这是近几年的趋势。说白了就是工业相机+算法。能识别条码、颜色、形状、尺寸。我最近做的智能分拣项目，全用视觉传感器替代了传统光电。

但视觉传感器也有短板：贵、计算量大、对光照敏感。你想想看，一个视觉系统动辄上万，而一个光电传感器才几十块。所以别盲目上视觉，够用就好。

1.2 输出接口标准

传感器选好了，怎么把信号传给PLC？这就涉及到输出接口。我见过不少工程师在这上面栽跟头。

NPN与PNP

这是最基础的区别。说白了就是晶体管的类型不同：

类型	输出状态	负载接法	常见地区
NPN	低电平有效（0V）	负载接电源正极	日本、台湾
PNP	高电平有效（+V）	负载接电源负极	欧洲、大陆

我个人习惯用PNP。为什么？因为PNP输出的是正电压，对PLC输入模块更友好。而且欧洲设备大多用PNP，兼容性好。但如果你用的是日系PLC（比如三菱、欧姆龙），它们默认是NPN输入，这时候就得配NPN传感器。

推挽输出

这个接口比较高级。它内部同时有NPN和PNP两个晶体管，能输出高电平也能输出低电平。说白了就是“两头都能干活”。

推挽输出的好处是：不管PLC输入是NPN还是PNP，它都能匹配。我建议在需要频繁更换设备的场合用推挽输出，省得来回换传感器。

差分输出

这个用在高速、长距离传输场景。比如编码器、高速计数传感器。它用两根线传输信号（正相和反相），抗干扰能力极强。

我做过一个高速分拣项目，传送带速度3m/s，用普通单端输出，信号到PLC已经变形了。换成差分输出后，波形干净得像教科书一样。嗯，这里要注意，差分输出需要PLC输入模块也支持差分接收，不然白搭。

1.3 电气特性与选型计算

选传感器不能光看类型和接口，还得算电气参数。我列几个关键点：

供电电压

常见的有10-30V DC、24V DC。我建议统一用24V。为什么？因为工业现场24V电源最普遍，而且传感器在24V下性能最稳定。我曾经试过用12V供电，结果检测距离缩水了30%。

输出电流

传感器输出能驱动多大的负载？一般NPN/PNP输出在100-200mA。如果你要直接驱动继电器，得算一下继电器线圈电流。我见过有人用传感器直接驱动一个1A的继电器，结果传感器内部烧了。正确的做法是：传感器→中间继电器→大负载。

响应时间

分拣机速度越快，对传感器响应时间要求越高。一般光电传感器响应时间在1ms以内，电感/电容在2ms以内。如果你做高速分拣（比如每分钟120件），响应时间必须小于0.5ms。

防护等级

分拣现场有灰尘、油污、水汽。传感器防护等级至少IP67。我见过有人用IP54的传感器，结果三个月后里面全是灰，检测距离直接归零。所以别省这个钱。

1.4 实战总结

好了，这一讲的内容就这些。我给大家总结几个要点：

• 光电传感器最常用，对射式最可靠，漫反射式慎用
• 电感只检金属，电容检所有，但怕湿
• 视觉传感器是趋势，但别盲目上
• 输出接口统一用PNP或推挽，别混用
• 选型时算好响应时间、供电电压、防护等级

下一讲咱们聊聊传感器安装与布线。到时候我会分享一个我踩过的坑——传感器线缆被传送带绞断的惨痛经历。咱们下节课见。