工業感測器的兩大支柱：光電開關與近接開關種類詳解

在自動化生產線中，感測器（sensor） 是機械設備的「觸覺」，負責即時感知周遭環境狀態。從包裝機到機械手臂，設備都必須精確偵測工件的位置、有無或移動情形。這項任務主要由兩大類非接觸式感測器完成：光電開關（Photoelectric Switch）與近接開關（Proximity Switch）。
它們以高速度、高穩定性和長壽命，確保生產流程的安全與效率。

 

光電開關：以光線精準偵測物體

光電開關透過發射器與接收器的光束互動，感知物體是否存在。根據光束的傳輸方式，主要分為三種型式：

1. 對射型（Through-beam）

• 原理： 發射器與接收器分開安裝，光束直接對射。當物體通過並阻擋光線時，接收端感光下降，觸發開關信號。

• 優點： 偵測距離最遠，抗干擾能力最強。

• 應用： 遠距離物體檢測、大型機台安全防護。

2. 反射板型（Retro-reflective）

• 原理： 發射器與接收器整合在同一裝置中，光線射向反射板並返回。當物體阻斷光路時觸發動作。

• 優點： 只需單側佈線、安裝方便，偵測距離中等。

• 應用： 棧板定位、透明物體偵測（需專用型號）。

3. 擴散反射型（Diffuse-reflective）

• 原理： 光束射向被測物，藉由物體表面的反射光觸發感測器。

• 優點： 無需反射板或對射器，安裝最簡單。

• 限制： 偵測距離較短，易受顏色或表面反光影響。

• 應用： 近距離物體有無檢測、顏色識別等。

 

近接開關：非接觸式金屬偵測專家

近接開關能在無需物理接觸的情況下偵測物體，大幅降低磨損與維修需求。依感測原理不同，可分為以下兩大種類：

1. 電感式近接開關（Inductive Proximity Switch）

• 原理： 利用電磁感應原理產生高頻磁場，當金屬物體接近時，金屬內部的渦電流改變磁場狀態，觸發開關。

• 優點： 只對金屬有反應，抗灰塵、水氣干擾能力極強。

• 應用： 金屬零件定位、機床行程控制、金屬計數檢測。

2. 電容式近接開關（Capacitive Proximity Switch）

• 原理： 感測頭形成電場，當任何材質（如金屬、水、塑膠、粉末）靠近時，改變電容量並觸發開關。

• 優點： 可偵測多種材質，包含非金屬。

• 應用： 液位控制、粉末或顆粒物料檢測、非金屬包裝檢測。

 

Autonics 與 SICK Sensor 兩大品牌比較

在工業自動化領域，品牌選擇往往決定了系統穩定性。Autonics 與 SICK Sensor 是市場上常見的感測器品牌。

1. Autonics：高性價比的全方位選擇

韓國品牌 Autonics 以多樣化的光電與近接開關產品聞名，提供從入門型到高精度型的完整系列。
其產品具備穩定性佳、價格合理、維護簡便等優勢，廣泛應用於亞洲市場。
不論您需進行物體檢測、定位控制或安全偵測，autonics都能提供對應的感測解決方案。

2. SICK Sensor：精密工業的德系標準

德國品牌 SICK 是全球感測技術的領導者，以卓越的精度與創新能力著稱。
其產品涵蓋物流自動化、工廠監控、過程控制等多領域。
特別在安全光幕、雷射掃描儀、智慧辨識系統等高階感測技術上，展現強大實力，成為高端自動化應用的首選。

 

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常見問題（FAQ）

Q1：光電開關與近接開關的主要差別是什麼？
A：光電開關利用光線偵測，可感知所有材質且偵測距離較遠；近接開關則利用電磁或電場偵測，距離較短，電感式僅限金屬，電容式可偵測多種材質。

Q2：電感式近接開關的偵測距離取決於哪些因素？
A：主要與感測頭直徑、線圈設計及被測金屬的材質、尺寸有關。一般而言，感測頭越大，偵測距離越遠。

Q3：為什麼對射型光電開關常被優先選用？
A：因光線直接對射、能量集中，具有最長偵測距離與最佳抗灰塵、抗環境光干擾能力，適合高可靠性應用場合。