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2020/1/221接近开关简介接近开关又称无触点行程开关。它能在一定的距离(几毫米至几十毫米)内检测有无物体靠近。当物体与其接近到设定距离时,就可以发出“动作”信号。接近开关的核心部分是“感辨头”,它对正在接近的物体有很高的感辨能力。2020/1/222接近开关外形2020/1/223接近开关外形2020/1/224接近开关外形2020/1/225一、常用的接近开关分类常用的接近开关有电涡流式(俗称电感接近开关,以下仅以电感接近开关称呼之)、电容式、磁性干簧开关、霍尔式、光电式、微波式、超声波式等。2020/1/226二、接近开关的特点接近开关与被测物不接触、不会产生机械磨损和疲劳损伤、工作寿命长、响应快、无触点、无火花、无噪声、防潮、防尘、防爆性能较好、输出信号负载能力强、体积小、安装、调整方便;缺点是触点容量较小、输出短路时易烧毁。2020/1/227三.接近开关的主要性能指标:额定动作距离、工作距离、动作滞差、重复定位精度(重复性)、动作频率等。2020/1/228四、电涡流接近开关(电感接近开关)的工作原理电涡流式接近开关俗称电感接近开关,属于一种开关量输出的位置传感器。它由LC高频振荡器和放大处理电路组成,利用金属物体在接近这个能产生交变电磁场的振荡感辨头时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开关,使接近开关振荡能力衰减,内部电路的参数发生变化,由此识别出有无金属物体接近,进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是导电性能良好的金属物体。2020/1/229五、电涡流接近开关原理框图2020/1/2210六、常见接近开关的型号说明2020/1/2211七、接近开关的术语解释(1)1.动作(检测)距离:动作距离是指检测体按一定方式移动时,从基准位置(接近开关的感应表面)到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。额定动作距离是指接近开关动作距离的标称值。2.设定距离:指接近开关在实际工作中的整定距离,一般为额定动作距离的0.8倍。被测物与接近开关之间的安装距离一般等于额定动作距离,以保证工作可靠。安装后还须通过调试,然后紧固。3.复位距离:接近开关动作后,又再次复位时的与被测物的距离,它略大于动作距离。4.回差值:动作距离与复位距离之间的绝对值。回差值越大,对外界的干扰以及被测物的抖动等的抗干扰能力就越强。2020/1/2212接近开关的检测距离与回差2020/1/2213接近开关的术语解释(2)标准检测体:可与现场被检金属作比较的标准金属检测体。标准检测体通常为正方形的A3钢,厚度为1mm,所采用的边长是接近开关检测面直径的2.5倍。2020/1/2214不同材料的金属检测物对电涡流接近开关动作距离的影响(以Fe为参考金属)电涡流线圈的阻抗变化与金属导体的电导率、磁导率等有关。对于非磁性材料,被测体的电导率越高,则灵敏度越高;被测体是磁性材料时,其磁导率将影响电涡流线圈的感抗,其磁滞损耗还将影响电涡流线圈的Q值。磁滞损耗大时,其灵敏度通常较高。2020/1/2215接近开关的术语解释(3)接近开关的安装方式:分齐平式和非齐平式。齐平式(又称埋入型)的接近开关表面可与被安装的金属物件形成同一表面,不易被碰坏,但灵敏度较低;非齐平式(非埋入安装型)的接近开关则需要把感应头露出一定高度,否则将降低灵敏度。2020/1/2216接近开关的安装方式齐平式安装非齐平式安装2020/1/2217接近开关的术语解释(4)响应频率f:按规定,在1秒的时间间隔内,接近开关动作循环的最大次数,重复频率大于该值时,接近开关无反应。响应时间t:接近开关检测到物体时刻到接近开关出现电平状态翻转的时间之差。可用公式换算:t=1/f2020/1/2218响应频率及响应时间示意图2020/1/2219接近开关的术语解释(5)输出状态:常开/常闭型接近开关当无检测物体时,对常开型接近开关而言,由于接近开关内部的输出三极管截止,所接的负载不工作(失电);当检测到物体时,内部的输出级三极管导通,负载得电工作。对常闭型接近开关而言,当未检测到物体时,三极管反而处于导通状态,负载得电工作;反之则负载失电。2020/1/2220接近开关的术语解释(6)常用的输出形式有:NPN二线,NPN三线,NPN四线,PNP二线,PNP三线,PNP四线,DC二线,AC二线,AC五线(带继电器)等几种,读者可查阅以下有关资料。2020/1/2221输出形式(1~4)负载负载2020/1/2222输出形式(5~8)负载负载负载2020/1/2223接近开关的术语解释(7)导通压降:接近开关在导通状态时,开关内部的输出三极管集电极与发射极之间的电压降。一般情况下,导通压降约为0.3V。2020/1/2224导通压降0.3V2020/1/2225接近开关的接线方法举例以NPN、常开型为例来说明接线方法OUT端与GND端的压降Uces约为0.3V,流过KA的电流IKA=(VCC-0.3)/RKA。若IKA大于KA的额定吸合电流,则KA能够可靠吸合。2020/1/2226接近开关使用注意事项1.请勿将电感接近开关置于0.02T以上的磁场环境下使用,以免造成误动作。2.为了保证不损坏接近开关,请用户在接通电源前检查接线是否正确,核定电压是否为额定值。3.为了使接近开关长期稳定工作,请务必进行定期的维护,包括被检测物体和接近开关的安装位置是否有移动或松动,接线和连接部位是否接触不良,是否有金属粉尘粘附等。4.DC二线制接近开关具有0.5~1mA的静态泄漏电流,在一些对泄漏电流要求较高的场合下,可改用DC三线制接近开关。5.直流型接近开关使用电感性负载时,请务必在负载两端并接续流二极管,以免损坏接近开关的输出级。2020/1/2227休息一下
本文标题:接近开关简介
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