工业自动化传感器的工作原理和分类方法

新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。

传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。

机器人用传感器来感受自身的状态，并依靠传感器完成执行的动作。传感器的主要作用是给机器人输入必要的状态信息。 一台工业机器人需要多个传感器共同协作才能完成工作。 机器人在使用中需要实时地掌握自己的工作状态，并进行监控，都离不开传感器的应用。传感器是工业机器人的感知器官，机器人依赖其提供必要的感知信息。从使用功能出发，力觉、触觉、视觉最为重要，早已进入实用阶段，听觉也有较大进展，其他还有噢觉、味觉、滑觉等，对应有多种传感器。目前，针对工业机器人传感器的研究主要是多传感器的融合算法，将多种功能融合于一个传感器中，并进行实用化，能够使机器人准确地进行环境建模。

传感器的基本工作原理是：根据被测量的性质和使用的物理测量原理，以一定精度将被测量转换为与之有确定对应关系、易于精确处理和测量的某种物理量（如电信号）的过程。传感器就是实现这个过程的检测部件或感知装置。

传感器有多种分类方法：

①根据输入信息源是位于机器人的内部还是外部，传感器可以分为两大类：一类是为了感知机器人内部状况或状态的内部测量传感器，简称内传感器；另一类是为了感知外部环境状况或状态的外部测量传感器，简称外传感器。

②按照其检测的内容进行分类，有检测速度的有陀螺仪，检测角度的有旋转编码器等。

③按照功能进行分类，有根据接触的有无，分接触或非接触式传感器；根据有无力的法线分量，有压觉传感器。

④按照检测方法分类，有光学式传感器、超声波传感器、机械式传感器、电容式传感器、磁传感器、气体传感器等。