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電氣工程中常用接近開關(guān)原理及應用

時間:2023-10-20 來源:

  

  常用接近開關(guān)有兩線、三線之分,三線制的有PNP、NPN兩種接法,分別對應相應的PLC輸入點,比如源型和漏型的輸入點。接線時可以根據(jù)線的顏色區(qū)分,棕色或者紅色接電源正極,藍色接電源負極,黑色接輸入信號。


  一、 性能特點在各類開關(guān)中,有一種對接近它物件有“感知”能力的元件——位移傳感器。利用位移傳感器對接近物體的敏感特性達到控制開關(guān)通或斷的目的,這就是接近開關(guān)。當有物體移向接近開關(guān),并接近到一定距離時,位移傳感器才有“感知”,開關(guān)才會動作。通常把這個距離叫“檢出距離”。不同的接近開關(guān)檢出距離也不同。有時被檢測驗物體是按一定的時間間隔,一個接一個地移向接近開關(guān),又一個一個地離開,這樣不斷地重復。不同的接近開關(guān),對檢測對象的響應能力是不同的。這種響應特性被稱為“響應頻率”。二、 種類因為位移傳感器可以根據(jù)不同的原理和不同的方法做成,而不同的位移傳感器對物體的“感知”方法也不同,所以常見的接近開關(guān)有以下幾種:1. 渦流式接近開關(guān)這種開關(guān)有時也叫電感式接近開關(guān)。它是利用導電物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場接近開關(guān)時,使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用到接近開關(guān),使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化,由此識別出有無導電物體移近,進而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測的物體必須是導電體。2. 電容式接近開關(guān)這種開關(guān)的測量通常是構(gòu)成電容器的一個極板,而另一個極板是開關(guān)的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設備的機殼相連接。當有物體移向接近開關(guān)時,不論它是否為導體,由于它的接近,總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化,從而使電容量發(fā)生變化,使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化,由此便可控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)檢測的對象,不限于導體,可以絕緣的液體或粉狀物等。3. 霍爾接近開關(guān)霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關(guān),叫做霍爾開關(guān)。當磁性物件移近霍爾開關(guān)時,開關(guān)檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化,由此識別附近有磁性物體存在,進而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)的檢測對象必須是磁性物體。4. 光電式接近開關(guān)利用光電效應做成的開關(guān)叫光電開關(guān)。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個檢測頭內(nèi)。當有反光面(被檢測物體)接近時,光電器件接收到反射光后便在信號輸出,由此便可“感知”有物體接近。5. 熱釋電式接近開關(guān)用能感知溫度變化的元件做成的開關(guān)叫熱釋電式接近開關(guān)。這種開關(guān)是將熱釋電器件安裝在開關(guān)的檢測面上,當有與環(huán)境溫度不同的物體接近時,熱釋電器件的輸出便變化,由此便可檢測出有物體接近。6. 其它型式的接近開關(guān)當觀察者或系統(tǒng)對波源的距離發(fā)生改變時,接近到的波的頻率會發(fā)生偏移,這種現(xiàn)象稱為多普勒效應。聲納和雷達就是利用這個效應的原理制成的。利用多普勒效應可制成超聲波接近開關(guān)、微波接近開關(guān)等。當有物體移近時,接近開關(guān)接收到的反射信號會產(chǎn)生多普勒頻移,由此可以識別出有無物體接近。三、 主要用途接近開關(guān)在航空、航空、航天技術(shù)以及工業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應用。在日常生活中,如賓館、飯店、車庫的自動門,自動熱風機上都有應用。在安全防盜方面,如資料檔案、財會、金融、博物館、金庫等重地,通常都裝有由各種接近開關(guān)組成的防盜裝置。在測量技術(shù)中,如長度,位置的測量;在控制技術(shù)中,如位移、速度、加速度的測量和控制,也都使用著大量的接近開關(guān)。四、 選用注意事項在一般的工業(yè)生產(chǎn)場所,通常都選用渦流式接近開關(guān)和電容式接近開關(guān)。因為這兩種接近開關(guān)對環(huán)境的要求條件較低。當被測對象是導電物體或可以固定在一塊金屬物上的物體時,一般都選用渦流式接近開關(guān),因為它的響應頻率高、抗環(huán)境干擾性能好、應用范圍廣、價格較低。若所測對象是非金屬(或金屬)、液位高度、粉狀物高度、塑料、煙草等。則應選用電容式接近開關(guān)。這種開關(guān)的響應頻率低,但穩(wěn)定性好。安裝時應考慮環(huán)境因素的影響。若被物為導磁材料或者為了區(qū)別和它在一同運動的物體而把磁鋼埋在被測物體內(nèi)時,應選用霍爾接近開關(guān),它的價格最低。在環(huán)境條件比較好、無粉塵污染的場合,可采用光電接近開關(guān)。光電接近開關(guān)工作時對被測對象幾乎無任何影。因此,在要求較高的傳真機上,在煙草機械上都被廣泛地使用。在防盜系統(tǒng)中,自動門通常使用熱釋電接近開關(guān)、超聲波接近開關(guān)、微波接近開關(guān)。有時為了提高識別的可靠性,上述幾種接近開關(guān)往往被復合使用。

  無論選用哪種接近開關(guān),都應注意對工作電壓、負載電流、響應頻率、檢測距離等各項指標的要求。


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