松下 Panasonic 工业传感器技术原理

一、光电传感器（LED 光电，CX、EQ 系列）

依靠可见光或红外 LED 发射光束，由受光元件接收光信号，将光强变化转化为电信号。

1. 对射型：投光器、受光器分开安装，光束直线穿过检测区域。工件遮挡光路，受光量下降，传感器输出信号。适合远距离、不透光工件检测，抗粉尘能力相对更好。

2. 漫反射型：投光、受光集成在同一头部，光束打在工件表面反射回接收端。依靠工件反射光触发检测，安装简单；受工件颜色、反光率影响较大。

3. 回归反射型（反光板型）：自带投受光，搭配专用反光板。光束射到反光板原路返回，工件切断光路时触发信号，距离比普通漫反射更远。

4. 限定反射型：光学结构限定有效检测区间，只有固定距离范围内的物体才能反射回光，可区分前后位置，适合料槽、台阶检测。

5. U 型微型光电（PM 系列）：槽式结构，投光与受光分居槽两侧，物体插入槽内遮挡光线，多用于设备原点、挡板、凸轮到位信号检测。

二、激光光电 / 激光位移传感器（HG、HL、EX 系列）

1. 三角测距原理（主流 HG-C、HL-C2）激光二极管发出细光束投射到被测表面，反射光经过受光透镜，在 CMOS/PSD 感光元件上形成光斑。工件远近变化时，反射光斑在感光芯片上的位置发生偏移，芯片采集位置信号，后端电路换算成距离、位移数值。光斑越小，越适合微小工件、缝隙、段差测量。

2. TOF 飞行时间型（HG-F 系列）发射激光脉冲，计算激光发射到反射接收的时间差，换算距离。优势是检测距离很长，受工件颜色、反光变化影响更小。

三、接近传感器

1. 高频振荡型金属接近传感器（GX 系列，松下主力）感应线圈产生高频交变磁场，金属工件靠近磁场后，金属内部产生涡流，涡流消耗磁场能量，造成振荡回路幅值衰减甚至停振。电路识别振荡状态变化，输出开关信号。仅检测金属，分为屏蔽型、非屏蔽型，屏蔽型可埋入金属基座安装。

2. 静电电容式接近传感器电极形成电容，物体靠近改变电极间介电常数与电容量，检测电容变化实现检出。金属、塑料、液体、粉体均可检测，适合液位、非金属物料检测。

四、光纤传感器（FX 系列，光纤放大器 + 光纤头）

本身是光电检测方案，光源、感光元件、放大电路集成在放大器内，光纤仅作为光路传导介质。光纤分为对射光纤、漫反射光纤；光纤头可以做极小尺寸，伸入狭小空间、高温环境。放大器内部电路对光量信号放大、阈值判定，支持延时、计数、差分检测功能。

五、涡流位移传感器（GP-X 系列）

同样基于电磁涡流效应，属于精密测量型。线圈产生高频磁场，导体表面涡流大小随传感器与工件间隙变化，线圈等效阻抗同步改变，通过阻抗变化换算微小间隙、位移数值。不依赖光学，不受工件颜色、透明、粉尘影响，适合金属工件高速跳动、偏心测量。

六、安全光幕 / 区域传感器（SF 系列）

多组同步红外对射通道，由发射端阵列依次扫描投光，接收端同步识别光路。当任意一束光线被遮挡，控制器立刻输出安全切断信号。多轴区域传感器可区分遮挡位置，实现区域判定、分拣识别，不只是简单安全防护。

七、超声波传感器

发射超声波脉冲，声波遇到物体反射，测量声波往返时间换算距离。不受颜色、透光性影响，适合透明玻璃、液体、软胶工件检测；缺点是对吸音材质、细小物体检测稳定性差。

八、色标 / 颜色传感器（LX 系列）

内置白光 LED，照射工件表面，接收反射光的 RGB 分光信息，对比内置颜色阈值，识别色差、色标定位。依靠光谱差异判断，用于包装印刷色标追踪、物料颜色分拣。

九、其他 MEMS 类传感器

红外阵列传感器 Grid-EYE：热电堆阵列，采集区域红外辐射能量，输出二维温度分布；加速度传感器依靠 MEMS 悬臂形变，检测惯性加速度。