图1  载重车辆和移动式工程机械要在各种不同的恶劣环境中工作。在它们的工作过程中，传感器扮演着重要的角色

在现代化的载重车辆和移动式工程机械中，越来越多的电子技术承担着调节这些昂贵机械的任务，使得它们高效地完成应该完成的任务。也就是说：节约能源、节省原材料并且节省时间。要做到这一切只有依靠高效的传感器：在恶劣环境中工作、非常坚固、长寿命并且高效的传感器。

载重车辆和移动式工程机械要在各种不同的恶劣环境中工作。在它们的工作过程中，传感器扮演着重要的角色（图1）。它们向控制器发送有关转速和倾角的数据，报告着机械手、抓斗、铲叉的位置以及密封缸的工况，传递着辅助设备的工作情况以及其他更多信息。在这长长的技术要求明细最上方，是对传感器可靠性和质量的要求：因为载重车辆每天都在行驶，其维修服务团队不可能像工厂中固定设备的维修团队那样在几分钟内到达现场。在传感器出现故障时，无论如何载重车辆要在紧急状态下能够坚持行驶。它所使用的仪器设备应能长久地承受冷、热、雨、雪、海水潮气、腐蚀性化学介质以及振动和颠簸的影响。

除了在车辆制造技术中改进、提高，进一步研发新的传感器之外，非接触式原理的传感器已成为最明显的发展趋势。工作时无磨损的传感器保证了很长的使用寿命和很高的机械设备、仪器使用可靠性。无论是电感式、电容式、电磁式、光学或者超声波技术，在Pepperl+Fuchs公司的产品目录中，总能找到适合于在车辆制造和移动工程机械中完成常规任务或者特殊任务的传感器。

适合特殊应用的特殊性能

如图2所示，不同工程机械应用所需不同的传感器解决方案：测定状态、位置、倾斜和角度位置的传感器。根据具体的使用情况，传感器系统又有着不同的特性。其电压范围10～60V，满足了传统车辆启动电压12V、24V和48V的要求；连接电缆都具有很好的耐油性能，电缆的横截面积有0.5mm2和0.75mm2两种。更值得一提的是：具有很高抗干扰性能和电磁兼容性（EMV）。因此，高性能的车用传感器系列产品满足了e1级的公路车辆行驶常规所需的认证许可。

例如：M12、M18和M30系列圆柱形电感式传感器就是最好的工程机械所用传感器。它们具有e1级的认证许可，非接触式的工作；由于工作原理是电感式，安全防护等级达到IP68和IP69K，在恶劣的工作环境中非常坚固耐用；适合于在环境温度-40～+85℃的范围内使用。在建筑机械和农业机械中常用的就是这种传感器，如挖掘机挖斗和辅助装置的监控。在这些机械设备的应用中，快速更换系统在节约时间和费用方面起到了积极的作用。在农业收割机中，这些传感器用来对不同挡板、传送装置、收割机构或者自锁装置进行监控。非常实用的圆柱形外壳使它能够毫无问题的安装在机械中的任何部位。

图2  移动式工程机械恶劣的工作环境对传感器提出了很高的要求

超出标准要求的三倍

高达100V/m的抗干扰性能使得这一传感器超过了标准规定的30V/m的三倍多，矩形的F33和VariKont型电感式传感器也是如此。其中VariKont系列传感器还可以在大型建筑机械以及物流领域中的港口起重机中使用，尤其当电缆长度较长时、因装卸要求没有规定长度的电缆可用时。有着钢质保护层、包括不锈钢外壳的圆柱形电感式传感器主要应用领域是腐蚀性特别强的环境。例如用于酸和化学产品运输车辆，港口码头的吊具或者起重设备等长期与含盐潮气、垃圾处理或者经常要用高压清洗的设备中。

消防队也希望实时报警

F99型传感器满足了e1级的认证许可，适合于在复杂车辆倾斜角度或者辅助设备调整、活动部件的收放等过程中使用。在挖掘机中，F99在地面不平时报警；在起重车辆、叉车或者消防车的云梯使用过程中，F99都能在出现临界倾斜角度之前报警。这种集成了弹簧-质量系统的微型机械检测元器件包括其电气控制系统都安装在一个坚固的金属盒中，其安全防护等级达到了IP68/IP69K，因此可以无需其他防护装置直接安装在车辆中使用。

图3  不同移动式工程机械应用所需不同的传感器解决方案：测定状态、位置、倾斜和角度位置的传感器

这种倾斜角度传感器的信号输出是0～5V或者4～20mA的模拟信号，可选开关输出端子；结构形式有单轴或者双轴，检测范围为0～360。工程机械中应用不断扩大的CANopen总线系统同样也支持这种传感器的使用，但所需的传感器型号应是有CANopen总线输出的本版（专门的倾斜传感器CiA410）。

PMI系列传感器涵盖了工程机械中大部分行程和角度的检测。这种无磨损的传感器是一种全密封，在坚固、高密封性的壳体中工作的检测仪器。通过可赋值设定的检测范围和开关控制范围，使其可以准确完成各种不同的任务。它输出的是4～20mA的电流信号，可选附加开关控制的输出端。PMI 360D系列监控的角度范围为0～360；F110系列长度检测传感器的检测范围最长可达810mm。

这种传感器可以应用于如农业机械转向时对前后轴转向情况的监控；或者当要求将整个车辆的负载有目的地分散到几个车道上时，对轴的精确定位进行监控。实际工作中常常也要对载重车、机床部件等辅助设备位置进行精确识别。为此有专门的IdentControl Compact系列传感器。它们都具有坚固的、安全防护等级达IP67的金属外壳，以及M12的连接电缆。

传感器生产厂家为用户提供了工程机械使用的不同传感器和传感技术。Pepperl+Fuchs公司按照用户对传感器电缆长度的特殊要求提供合适的传感器，以及市场上著名厂家生产的电缆插接连接件，例如Compagnie德国公司、Tyco Electronics公司，Molex公司，JST公司和ITT公司的连接器。