技术进步推动智能传感器的发展

物理特性对感知功能至关重要，这些科学法则决定了量程范围和精度。电感式接近传感器和超声波传感器是现有传感器中最常见的类型。

感应接近式传感器，内部有线圈，可以产生一个射频场，来检测目标对象的存在。为了达到最佳的精度和准确度，工程师们应该选择最小的射频场来检测目标对象。

这是因为重复性和滞后性。重复性是操作点在重复操作时的准确度，通常为检测范围的2%或更小。滞后是当测量目标对象接近传感器时感知的信号，与目标离开信号关闭时两者之间的差异。一般计算为感知场变化的百分比，通常是5%。

例如，如果一个8毫米传感器的量程为3毫米，重复性将是0.06毫米，典型的滞后将是0.15毫米。更大的80×80毫米“冰球”式传感器，量程为50毫米，重复性为1毫米，典型的滞后为2.5毫米。

对于那些需求非常特殊的趋近式感应传感器应用场合，8毫米传感器会更准确，因为开/关信号窗口更精确。

在更大范围内的现场传感，超声波传感器往往比较合适。这些传感器利用声波检测目标，通过发射声波脉冲，然后接收反射信号。

超声波传感器可靠检测的距离最高可达6米。对更复杂的现场传感，超声波传感器也非常理想，比如形状不规则的或透明的目标、非金属物体、更广泛的检测区域或者当粉尘或油膜存在时候。

液位监测和玻璃检测是超声波传感器的两个应用实例。检测透明物体如玻璃对基于视觉的系统来说相当具有挑战性，但如果传感器安装妥当，透明材料仍能反射声波。

液体在反射声波时，表面清晰异常，因此超声波传感器通常用于监测容器中的液位。

恶劣环境也会严重影响范围和精度。恶劣环境可能会涉及到大量的环境方面的挑战，从腐蚀性化学品到灰尘和其它侵入。选择合适的材料，可以保证传感器能够承受这些变化，可靠地检测目标对象。如果有苛刻的化学品存在，不锈钢是最好的选择。黄铜则通常适用于无化学品的环境。
传感器设计将继续发展，为深入了解制造过程和工作流程提供新的机会。通过为感知传感器配置类似的IO-Link和功能强大的微处理器，工程师可以把系统性能和操作从PLC层提升到设备级。