3、传感器技术：光电传感器、接近开关、编码器、称重传感器的工作原理与选型
各位同学，咱们今天聊聊分拣机上的“眼睛”和“手”——传感器。
说实话，分拣机能不能干好活，一半看机械，一半看传感器。我做了这么多年项目，见过太多因为传感器选型不对、安装位置偏了那么一毫米，导致整个产线停摆的案例。今天我把四种最常用的传感器掰开揉碎了讲，你听完就能上手选型。
3.1 光电传感器：分拣线的“眼睛”
光电传感器，说白了就是靠光来检测物体有没有到位。它分三种：对射型、镜面反射型、漫反射型。
3.1.1 对射型光电传感器
发射器和接收器分开安装，中间有物体挡住光路就输出信号。这种最可靠，检测距离可以做到几十米。
我个人的习惯是：在分拣机入口和出口必装对射型。为什么？因为它不怕物体颜色深浅，也不怕表面反光。你想想看，黑色纸箱和白色泡沫箱，漫反射型可能误判，但对射型稳得很。
3.1.2 镜面反射型光电传感器
发射器和接收器装在一起，对面放个反光板。光打到反光板再回来，物体挡住光路就触发。
这种适合中等距离，一般3-5米。我建议用在分拣机的转向工位，检测包裹是否到位。注意一点：反光板要定期擦，灰尘多了灵敏度会下降。
3.1.3 漫反射型光电传感器
发射和接收一体，靠物体表面反射回来的光触发。检测距离短，一般0.1-1米。
嗯，这里要注意：它最怕黑色物体。黑色吸光，反射回来的光太弱，可能检测不到。我记得有一次调试，黑色橡胶垫死活触发不了，最后换了对射型才搞定。
| 类型 | 检测距离 | 优点 | 缺点 | 分拣机典型应用 |
|---|---|---|---|---|
| 对射型 | 0-30m | 最可靠，不受颜色影响 | 需要两端安装，布线麻烦 | 入口检测、出口检测 |
| 镜面反射型 | 0-5m | 安装方便，中等距离 | 反光板需清洁 | 转向工位、分流点 |
| 漫反射型 | 0-1m | 安装最简单 | 受颜色和表面影响大 | 小件检测、透明物体慎用 |
3.2 接近开关：非接触式检测的“老黄牛”
接近开关，不需要接触就能检测金属物体。分拣机上常用的是电感式接近开关。
它的原理很简单：内部有个振荡电路，金属物体靠近时，涡流损耗让振荡衰减，电路就翻转输出信号。
3.2.1 选型要点
- 检测距离：一般2mm、4mm、8mm、15mm。我建议留30%余量。比如需要检测4mm，选8mm的型号更保险。
- 屏蔽型 vs 非屏蔽型：屏蔽型可以齐平安装，但检测距离短；非屏蔽型不能齐平安装，但检测距离长。
- 输出类型：NPN还是PNP？这得看你的PLC输入模块。我个人习惯用PNP，因为高电平有效，抗干扰好一点。
3.3 编码器：分拣机的“运动神经”
编码器用来测量旋转角度和速度。分拣机上，它装在电机或滚筒上，告诉你“现在转到哪了”、“速度多快”。
3.3.1 增量式编码器
输出脉冲信号，每转一圈发固定数量的脉冲。比如1000线编码器，转一圈发1000个脉冲。
它的缺点：断电后位置丢失。上电需要回零操作。
我建议：在分拣机的输送带驱动电机上用增量式，配合原点传感器做回零。成本低，够用。
3.3.2 绝对式编码器
每个位置对应唯一的编码值，断电后位置不丢失。上电就知道当前角度。
这种贵，但用在关键位置值。比如分拣机的转向臂，如果每次上电都要回零，效率太低了。用绝对式编码器，上电即用。
3.4 称重传感器：分拣机的“手感”
称重传感器，把重量变成电信号。分拣机上用来称包裹重量，做运费计算或重量分拣。
3.4.1 工作原理
最常见的是电阻应变式。内部有应变片，受力后电阻变化，通过电桥电路输出毫伏级电压信号。
说白了，就是“电阻跟着形变走，形变跟着重量走”。
3.4.2 选型关键参数
- 量程：选实际最大称重的1.5倍。比如最大包裹20kg，选30kg量程。
- 精度：分拣机一般用C3级（3000分度）就够了。别盲目追求高精度，贵且容易受振动干扰。
- 防护等级：分拣机环境有灰尘，IP65起步。如果可能冲洗，要IP67。
3.5 传感器选型总结
好了，四种传感器讲完了。我最后给你一个选型口诀：
- 检测有无：优先光电传感器，对射型最稳
- 检测金属：接近开关，简单可靠
- 测位置速度：编码器，增量式省钱，绝对式省事
- 测重量：称重传感器，量程留余量，减振要做好
你想想看，分拣机说白了就是“传感器采集信息 → 控制器做决策 → 执行器干活”。传感器这关过不了，后面全是白搭。我当年刚入行时，就因为光电传感器选了个漫反射型去检测黑色包裹，结果调试了三天没搞定。后来老师傅过来看了一眼，说“换对射型”，十分钟解决。
嗯，这就是经验的价值。希望今天的内容能帮你少走弯路。