接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关,当物体接近开关的感应面到动作距离时,不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作,从而驱动直流电器或给计算机(plc)装置提供控制指令。接近开关是种开关型传感器(即无触点开关),它既有行程开关、微动开关的特性,同时具有传感性能,且动作可靠,性能稳定,频率响应快,应用寿命长,抗干扰能力强等、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。产品有电感式、电容式、霍尔式、交、直流型。
接近开关XS2 30BLNAL2 DC24V/施耐德感应器
接近开关的主要功能
1、检验距离 检测电梯、升降设备的停止、起动、通过位置;检测车辆的位置,防止两物体相撞检测;检测工作机械的设定位置,移动机器或部件的极限位置;检测回转体的停止位置,阀门的开或关位置;检测气缸或液压缸内的活塞移动位置。
2、尺寸控制 金属板冲剪的尺寸控制装置;自动选择、鉴别金属件长度;检测自动装卸时堆物高度;检测物品的长、宽、高和体积。
3、检测物体存在有否 检测生产包装线上有无产品包装箱;检测有无产品零件。
4、转速与速度控制 控制传送带的速度;控制旋转机械的转速;与各种脉冲发生器一起控制转速和转数。
5、计数及控制 检测生产线上流过的产品数;高速旋转轴或盘的转数计量;零部件计数。
6、检测异常 检测瓶盖有无;产品合格与不合格判断;检测包装盒内的金属制品缺乏与否;区分金属与非金属零件;产品有无标Pai检测;起重机危险区报警;安全扶梯自动启停。
7、计量控制 产品或零件的自动计量;检测计量器、仪表的指针范围而控制数或流量;检测浮标控制测面高度,流量;检测不锈钢桶中的铁浮标;仪表量程上限或下限的控制;流量控制,水平面控制。
8、识别对象 根据载体上的码识别是与非。
9、信息传送 ASI(总线)连接设备上各个位置上的传感器在生产线(50-100米)中的数据往返传送等。
接近开关XS2 30BLNAL2 DC24V/施耐德感应器
接近开关分类及结构
1、接近开关按工作原理可以分为以下几种类型:
- 高频振荡型:用以检测各种金属体
- 电容型:用以检测各种导电或不导电的液体或固体
- 光电型:用以检测所有不透光物质
- 超声波型:用以检测不透过超声波的物质
- 电磁感应型:用以检测导磁或不导磁金属
2、按其外型形状可分为圆柱型、方型、沟型、穿孔(贯通)型和分离型。圆柱型比方型安装方便,但其检测特性相同;沟型的检测部位是在槽内侧,用于检测通过槽内的物体;贯通型在我国很少生产,而日本则应用较为普遍,可用于小螺钉或滚珠之类的小零件和浮标组装成水位检测装置等。
3、按供电方式可分为;直流型和交流型,按输出型式又可分为直流两线制、直流三线制、直流四线制、交流两线制和交流三线制。
- 两线制接近开关 两线制接近开关安装简单,接线方便;应用比较广泛,但却有残余电压和漏电流大的缺点。
- 直流三线式 直流三线式接近开关的输出型有NPN和PNP两种,70年代日本产品绝大多数是NPN输出,西欧各国NPN、PNP两种输出型都有。PNP输出接近开关一般应用在PLC或计算机作为控制指令较多,NPN输出接近开关用于控制直流继电器较多,在实际应用中要根据控制电路的特性进行选择其输出形式。
接近开关的选型和检测
1、接近开关的选型
对于不同材质的检测体和不同的检测距离,应选用不同类型的接近开关,以使其在系统中具有高的性能价格比,为此在选型中应遵循以下原则:
- 当检测体为金属材料时,应选用高频振荡型接近开关,该类型接近开关对铁镍、A3钢类检测体检测灵敏。对铝、黄铜和不锈钢类检测体,其检测灵敏度就低。
- 当检测体为非金属材料时,如;木材、纸张、塑料、玻璃和水等,应选用电容型接近开关。
- 金属体和非金属要进行远距离检测和控制时,应选用光电型接近开关或超声波型接近开关。
- 对于检测体为金属时,若检测灵敏度要求不高时,可选用价格低廉的磁性接近开关或霍尔式接近开关。
2、接近开关技术指标检测
- 动作距离测定;当动作片由正面靠近接近开关的感应面时,使接近开关动作的距离为接近开关的大动作距离,测得的数据应在产品的参数范围内。
- 释放距离的测定;当动作片由正面离开接近开关的感应面,开关由动作转为释放时,测定动作片离开感应面的大距离。 - 回差H的测定;大动作距离和释放距离之差的JD值。
- 动作频率测定;用调速电机带动胶木圆盘,在圆盘上固定若干钢片,调整开关感应面和动作片间的距离,约为开关动作距离的80%左右,转动圆盘,依次使动作片靠近接近开关,在圆盘主轴上装有测速装置,开关输出信号经整形,接至数字频率计。此时启动电机,逐步提高转速,在转速与动作片的乘积与频率计数相等的条件下,可由频率计直接读出开关的动作频率。
- 重复精度测定;将动作片固定在量具上,由开关动作距离的120%以外,从开关感应面正面靠近开关的动作区,运动速度控制在0.1mm/s上。当开关动作时,读出量具上的读数,然后退出动作区,使开关断开。如此重复10次,后计算10次测量值的大值和小值与10次平均值之差,差值大者为重复精度误差。
几种主要的接近开关:
1、电感式接近开关 通常,电感式传感器由四大部分组成:线圈、振荡器、触发电路及放大输出电路。振荡器产生一个高频电磁场,由线圈引出,然后再在传感器的感应端发出。当金属目标接近这一电磁场时,金属物体内将产生涡流,涡流的产生将吸收电磁场和震荡器的能量。当金属物体不断靠近传感器端面,能量的被吸收而导致衰减,当衰减达到一定程度时,触发电路将触发开关输出信号,从而达到非接触式的检测目的。
2、电容式接近开关:电容式传感器的感应面由两个同轴金属电极构成,很象“打开的”电容器电极,该两个电极构成一个电容,串接在RC振荡回路内。电源接通时,RC振荡器不振荡,当一目标朝着传感器感应面靠近时,电容容量增加,振荡器开始振荡。通过后级电路的处理,将振和振荡两种信号转换成开关信号,从而起到了检测有无物体存在的目的。该传感器能检测金属物体,也能检测非金属物体,对金属物体可以获得大的动作距离,对非金属物体动作距离决定于材料的介电常数,材料的介电常数越大,可获得的动作距离越大。
3、霍尔式接近开关:霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关,叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时,开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化,由此识别附近有磁性物体存在,进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。
性能特点编辑
在各类开关中,有一种对接近它物件有“感知”能力的元件——位移传感器。利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关通或断的目的,这就是接近开关。
当有物体移向接近开关,并接近到一定距离时,位移传感器才有“感知”,开关才会动作。通常把这个距离叫“检出距离”。但不同的接近开关检出距离也不同。
有时被检测验物体是按一定的时间间隔,一个接一个地移向接近开关,又一个一个地离开,这样不断地重复。不同的接近开关,对检测对象的响应能力是不同的。这种响应特性被称为“响应频率”。
种类编辑
因为位移传感器可以根据不同的原理和不同的方法做成,而不
电感式接近开关
XTB-FZ-C电感式接近开关
同的位移传感器对物体的“感知”方法也不同,所以常见的接近开关有以下几种:
无源接近开关
这种开关不需要电源,通过磁力感应控制开关的闭合状态。当磁 或者铁质触发器靠近开关磁场时,和开关内部磁力作用控制闭合。特点:不需要电源,非接触式,免维护,环保。
涡流式接近开关
这种开关有时也叫电感式接近开关。它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关,使开关内部电路参数发生变化,由此识别出有无导电物体移近,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体。
1.原理:由电感线圈和电容及晶体管组成振荡器,并产生一个交变磁场,当有金属物体接近这一磁场时就会在金属物体内产生涡流,从而导致振荡停止,这种变化被后极放大处理后转换成晶体管开关信号输出。
2.特点:A、抗干扰性能好,开关频率高,大于200HZ. B、只能感应金属
3.应用在各种机械设备上作位置检测、计数信号拾取等。
涡流式接近开关
EM8-G24-L1电容式接近开关
这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板,而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时,不论它是否为导体,由于它的接近,总要使电容的介电常数发生变化,从而使电容量发生变化,使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化,由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测的对象,不限于导体,可以绝缘的液体或粉状物等。
E12242L霍尔接近开关
霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关,叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时,开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化,由此识别附近有磁性物体存在,进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。
BN-M1204P-C11P2光电式接近开关
利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内。当有反光面(被检测物体)接近时,光电器件接收到反射光后便在信号输出,由此便可“感知”有物体接近。
其它型式
当观察者或系统对波源的距离发生改变时,接近到的波的频率会发生偏移,这种现象称为多普勒效应。声纳和雷达就是利用这个效应的原理制成的。利用多普勒效应可制成超声波接近开关、微波接近开关等。当有物体移近时,接近开关接收到的反射信号会产生多普勒频移,由此可以识别出有无物体接近。
主要功能编辑
检验距离
检测电梯、升降设备的停止、起动、通过位置;检测车辆的位置,防止两物体相撞检测;检测工作机械的设定位置,移动机器或部件的极限位置;检测回转体的停止位置,阀门的开或关位置。
尺寸控制
金属板冲剪的尺寸控制装置;自动选择、鉴别金属件长度;检测自动装卸时堆物高度;检测物品的长、宽、高和体积。
检测物体存在有否 检测生产包装线上有无产品包装箱;检测有无产品零件。
转速与速度控制
控制传送带的速度;控制旋转机械的转速;与各种脉冲发生器一起控制转速和转数。
计数及控制
检测生产线上流过的产品数;高速旋转轴或盘的转数计量;零部件计数。
检测异常
检测瓶盖有无;产品合格与不合格判断;检测包装盒内的金属制品缺乏与否;区分金属与非金属零件;产品有无标Pai检测;起重机危险区报警;安全扶梯自动启停。
计量控制
产品或零件的自动计量;检测计量器、仪表的指针范围而控制数或流量;检测浮标控制测面高度,流量;检测不锈钢桶中的铁浮标;仪表量程上限或下限的控制;流量控制,水平面控制。
识别对象
根据载体上的码识别是与非。
信息传送
ASI(总线)连接设备上各个位置上的传感器在生产线(50-100米)中的数据往返传送等。
结构形式编辑
接近开关按其外型形状可分为圆柱型、方型、沟型、穿孔(贯通)型和分离型。园柱型比方型安装方便,但其检测特性相同,沟型的检测部位是在槽内侧,用于检测通过槽内的物体,贯通型在我国很少生产,而日本则应用较为普遍,可用于小螺钉或滚珠之类的小零件和浮标组装成水位检测装置等。
接近开关接线图
1)接近开关有两线制和三线制之区别,三线制接近开关又分为NPN型和PNP型,它们的接线是不同的。请见下图所示:
2)两线制接近开关的接线比较简单,接近开关与负载串联后接到电源即可。
3)三线制接近开关的接线:红(棕)线接电源正端;蓝线接电源0V端;黄(黑)线为信号,应接负载。负载的另一端是这样接的:对于NPN型接近开关,应接到电源正端;对于PNP型接近开关,则应接到电源0V端。
4)接近开关的负载可以是信号灯、继电器线圈或可编程控制器PLC的数字量输入模块。
5)需要特别注意接到PLC数字输入模块的三线制接近开关的型式选择。PLC数字量输入模块一般可分为两类:一类的公共输入端为电源正极,电流从输入模块流出,此时,一定要选用NPN型接近开关;另一类的公共输入端为电源负极,电流流入输入模块,此时,一定要选用PNP型接近开关。千万不要选错了。
6)两线制接近开关受工作条件的限制,导通时开关本身产生一定压降,截止时又有一定的剩余电流流过,选用时应予考虑。三线制接近开关虽多了一根线,但不受剩余电流之类不利因素的困扰,工作更为可靠。
7)有的厂商将接近开关的“常开”和“常闭”信号同时引出,或增加其它功能,此种情况,请按产品说明书具体接线。[1]
槽型光电开关接线
光电开关那个二极管是发光二极管,输出则是光敏三极管,C就是集电极,E则是发射极。
一般三极管作开关使用时,通常都用集电极作输出端。
一般接法:二极管为输入端,E接地,C接负载,负载的另一端需要接正电源。这种接法适用范围比较广。
特殊接法:二极管为输入端,C接电源正,E接负载,负载的另一端需要接地。这种接法只适用于负载等效电阻很小的时候(几十欧姆以内),如果负载等效电阻比较大,可能会引起开关三极管工作点不正常,导致开关工作不可靠。[1]
主要用途编辑
接近开关在航空、航天技术以及工业生产中都有广泛的应用。在日常生活中,如宾馆、饭店、车库的自动门,自动热风机上都有应用。在安全防盗方面,如资料档案、财会、金融、博物馆、金库等重地,通常都装有由各种接近开关组成的防盗装置。在测量技术中,如长度,位置的测量;在控制技术中,如位移、速度、加速度的测量和控制,也都使用着大量的接近开关。
开关参数编辑
Sensor Body Material / 本体材质A.B.S
Filling / 填充物Epoxy
Max Contact Rating / 大功率10W
Max Switching Voltage / 大开关电压100 VDC
Max Switching Current / 大开关电流0.5A
Min Breakdown Voltage / 小崩溃电压220 VDC
Max Carry Current / 大负载电流1.0A
Max Contact Resistance / 大接蚀电阻100 mΩ
Min Insulation Resistance / 小绝缘电阻108 Ω
Release Time / 释放时间0.1 ms Max
Operate Time / 感应时间0.4 ms Max
注意事项
接近开关
在一般的工业生产场所,通常都选用涡流式接近开关和电容式接近开关。因为这两种接近开关对环境的要求条件较低。
当被测对象是导电物体或可以固定在一块金属物上的物体时,一般都选用涡流式接近开关,因为它的响应频率高、抗环境干扰性能好、应用范围广、价格较低。
若所测对象是非金属(或金属)、液位高度、粉状物高度、塑料、烟草等。则应选用电容式接近开关。这种开关的响应频率低,但稳定性好。安装时应考虑环境因素的影响。
若被测物为导磁材料或者为了区别和它在一同运动的物体而把磁钢埋在被测物体内时,应选用霍尔接近开关,它的价格低。
在环境条件比较好、无粉尘污染的场合,可采用光电接近开关。光电接近开关工作时对被测对象几乎无任何影响。因此,在要求较高的传 机上,在烟草机械上都被广泛地使用。
在防盗系统中,自动门通常使用热释电接近开关、超声波接近开关、微波接近开关。有时为了提高识别的可靠性,上述几种接近开关往往被复合使用。
无论选用哪种接近开关,都应注意对工作电压、负载电流、响应频率、检测距离等各项指标的要求。
选型检测编辑
选型
对于不同的材质的检测体和不同的检测距离,应选用不同类型的接近开关,以使其在系统中具有高的性能价格比,为此在选型中应遵循以下原则:
1.1.当检测体为金属材料时,应选用高频振荡型接近开关,该类型接近开关对铁镍、A3钢类检测体检测灵敏。
对铝、黄铜和不锈钢类检测体,其检测灵敏度就低。
1.2.当检测体为非金属材料时,如;木材、纸张、塑料、玻璃和水等,应选用电容型接近开关。
1.3.金属体和非金属要进行远距离检测和控制时,应选用光电型接近开关或超声波型接近开关。
1.4.对于检测体为金属时,若检测灵敏度要求不高时,可选用价格低廉的磁性接近开关或霍尔式接近开关。
检测
2.1.动作距离测定;当动作片由正面靠近接近开关的感应面时,使接近开关动作的距离为接近开关的大动作距离,测得的数据应在产品的参数范围内。
2.2.释放距离的测定;当动作片由正面离开接近开关的感应面,开关由动作转为释放时,测定动作片离开感应面的大距离。
2.3.回差H的测定;大动作距离和释放距离之差的JD值。
2.4.动作频率测定;用调速电机带动胶木圆盘,在圆盘上固定若干钢片,调整开关感应面和动作片间的距离,约为开关动作距离的80%左右,转动圆盘,依次使动作片靠近接近开关,在圆盘主轴上装有测速装置,开关输出信号经整形,接至数字频率计。此时启动电机,逐步提高转速,在转速与动作片的乘积与频率计数相等的条件下,可由频率计直接读出开关的动作频率。
2.5.重复精度测定;将动作片固定在量具上,由开关动作距离的120%以外,从开关感应面正面靠近开关的动作区,运动速度控制在0.1mm/s上。当开关动作时,读出量具上的读数,然后退出动作区,使开关断开。如此重复10次,后计算10次测量值的大值和小值与10次平均值之差,差值大者为重复精度误差.
常见型号:
接近开关介绍
一、SN04-N,SN04-P(应用广)1.型号含义:SN---表示方形,04---表示感应距离4mm, N---表示输出是NPN型,P---表示PNP型。
二、TL-Q5MC1/TLQM5B1。TL-Q5MC1为NPN型,TLQM5B1为PNP型。方形,感应距离5mm.
三、PL-05N/PL-05P感应距离5mm, PL-05N是NPN型,PL-05P是PNP型。
四、W-05N/W-05P扁形,上(侧)面感应,感应距离5mm
五、LP-8N2C/LP-8P2C圆柱形,直径8mm,感应距离2mm.
六、LP-12N4C/LP-12P4C圆柱形,直径12mm,感应距离4mm
七、LP-18N8C/LP-18P8C圆柱形,直径18mm,感应距离8mm.以上是直流三线电感式接近开关,供电为DC10~30v,均有NPN和PNP两种输出。标准导线长度是1.5米。负载能力:阻性负载≤100mA,感性负载≤50mA.
八、SN04-Y交流二线式方形接近开关,感应距离4mm,交流90~250V供电,
九、LP-12Y4C圆柱形交流二线式接近开关,直径12mm,感应距离4mm,90~250vAC供电。
十、LP-18Y8C 圆柱形交流二线式接近开关,直径18mm,感应距离8mm,90~250vAC供电。
十一、CP-18R8DN/CP-18R8DP 圆柱形电容式接近开关,感应距离8mm,可感应非金属。
接线说明编辑
1.直流三线接近开关的三根线分别是:棕色线---电源正极 蓝色线---电源负极 黑色线---输出信号
2.交流二线型开关:将负载和接近开关串联后接在交流电源端。
接近开关型传感器的原理
,并对电感式、电容式、霍尔式以及磁性接近开关的原理、术语、使用注意事项进行了详细的说明。 关键词:传感器;接近开关;原理;应用 Abstract: In this paper, the principle of sensors of near-switch type is introduced. The principle, technical terms and usage announcements of inductance, capacitor, H-type and others type are elucidated in detail. Key words: sensor;near-switch;principle;application
接近开关是传感器家族中众多种类中的一个,它 是利用电磁工作原理,用先进的工艺制成的,是一种位置传感器。它能通过传感器与物体之间的位置关系变化,将非电量或电磁量转化为所希望的电信号,从而达到控制或测量的目的。本文介绍了几种常用的接近开关,并对它们的原理与应用进行了说明。
1 电感式接近开关
1 原理 电感式接近开关(GDKG)属于一种有开关量输出的位置传感器,它由LC高频振荡器、信号触发器和开关放大器组成。振荡电路的线圈产生高频交流磁场,该磁场经由传感器的感应面释放出来。
当有金属物体接近这个能产生电磁场的振荡感应头时,就会使该金属物体内部产生涡流,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,当信号触发器探测到这一衰 作者简介:邓重一(1962-),男,湖南宁远县人,学士,副教授,研究方向为检测技术、信号处理、EDA技术。
减现象时,便把它转换成开关电信号。由此识别出有无金属物体接近开关,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金属物体。
2 应用实例 从图1可以看出电感式接近开关的应用,利用它对金属物的敏感性,可以对物体实现定位、数目检测、料位控制等功能。
电感式接近开关应用实例
3 使用注意事项
(1) 当被检测物体为非金属时,在检测距离很小时也有反应,另外很薄的镀膜层是检测不到的。
(2) 电感式接近开关的接通时间为50ms,所以在用户使用产品时,因负载和接近开关采用不同的电源,所以务必先接通接近开关的电源。
(3) 请勿将接近开关置于200高斯以上的直流磁场环境下使用,以免造成误动作。
(4) 不要将接近开关置于化学溶剂,特别是在强酸、强碱的环境中。 1.
4 电感式接近开关术语解释 ① 检测距离 动作距离是指被检测物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。额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。
仪器与测控
② 设定距离 接近开关在实际工作中整定的距离,一般为额定动作距离的0.8倍。
③ 回差值 动作距离与复位距离之间的JD值。
④ 标准检测体 可使接近开关作比较的金属检测体。一般采用的检测体为正方形的A3钢,厚度为1mm,所采用的边长是接近开关检测面的2.5倍。
⑤ 输出状态 分为常开和常闭两种类型。当无检测物体时,常开型的接近开关所接通的负载,由于接近开关内部的输出晶体管的截止而不工作;当检测到物体时,晶体管导通,负载得电工作。
⑥ 检测方式 分为埋入式和非埋入式两种类型。埋入式的接近开关在安装上为齐平安装型,可与安装的金属物件形成同一表面;非埋入式的接近开关则需把感应头露出,以达到其长检测距离的目的。
⑦ 响应频率f 在规定的1秒的时间间隔内,接近开关动作循环的次数。响应时间t:接近开关检测到物体时间到接近开关出现电平状态翻转的时间之差。可用公式t=1/f换算。
⑧ 导通电压降 即接近开关在导通状态时,开关内输出晶体管上的电压降。
⑨ 输出形式 分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(自带继电器)等几种常用的形式输出。
2 电容式接近开关
1 原理 电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器。它的测量头通常是构成电容器的一个极板,而另一个极板是物体的本身,当物体移向接近开关时,物体和接近开关的介电常数?发生变化,等效电容跟着变化,从而使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化,由此便可控制开关的接通和关断。这种接近开关的被检测物体,并不限于金属导体,也可以是绝缘的液体或粉状物体,在检测较低介电常数?的物体时,可以顺时针调节多圈电位器(位于开关后部)来增加感应灵敏度,一般调节电位器使电容式的接近开关在0.7~0.8Sn(Sn为电容式接近开关的标准检测距离)的位置动作。
2 应用实例 下面的例子是电容式液位监控器的工作情况,它 是针对国内落后的液位控制器形式而开发的产品,该产品一般由两个采用密封措施(高防水等级)的传感器及一个控制处理器组成。当液体即将接触到高液位或低液位传感器的感应面时,该传感器就会发出一个信号到控制处理器,然后按照一定的程序启动或关闭控制器内的继电器,这样用户就可以用该继电器的触发电平去控制诸如电机、水泵、电灯等负载。它的工作示意图如图2所示,工作原理流程图如图3所示。从图2可以看出,容器中的水位过高或过低时,都会分别使低位或高位传感器动作,从而使控制处理器动作。从图3可以看出,当物体的位置变化时,被测电容量变化,振荡电路的振荡频率会跟着变化,F/V转换电路的输出电压也变化,这些变化通过信号处理电路和开关量调理电路后,输出开关信号,该开关信号进入控制处理器去控制电路。现在的电容式液位监控器在安装、精度、寿命、体积、外形等方面均有较大的改进和提高。用电容式接近开关来实现控制的方案,与依据传统理论的控制设计相比较,具有更先进、性能更优越的特点。
电容式接近开关应用实例 图3 电容式液位监控器工作流程图 2.
3 注意事项
① 电容式接近开关理论上可以检测出任何物体,但当检测过高介电常数的物体时,检测距离要明显减小,这时即使增加灵敏度也起不到效果。
② 电容式接近开关的接通时间为50ms,所以用户在产品的使用过程中,当负载和接近开关采用不同电源时,务必先接通接近开关的电源。
③ 当使用感性负载(如日光灯、电动机等)
时,仪器与测控
④ 请勿将接近开关置于200高斯以上的直流磁场环境下使用,以免造成误动作。
⑤ DC二线的接近开关具有0.5~1mA的静态泄漏电流,在和一些对DC二线接近开关泄漏电流要求较高的场合下,尽量使用DC三线的接近开关。
⑥ 避免接近开关在化学溶剂,特别是在强酸,强碱的环境下使用。
⑦ 大多数产品是由SMD工艺生产制造,并经严格的测试,产品合格后才出厂,在一般情况下使用均不会出现损坏。为了防止意外性事件发生,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。
⑧ 为了使电容式接近开关长期稳定工作,由于其受潮湿、灰尘等因素的影响比较大,请务必进行定期的维护保养,包括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有接触不良现象,是否有粉尘粘附等。
电容式接近开关术语解释 电容式接近开关术语:检测距离、设定距离、回差值、标准检测体、输出状态、检测方式、响应频率、导通电压降及输出形式,它们的术语解释与电感式接近开关的相应术语解释*。
霍尔式接近开关
原理 当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电位差,这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U,其表达式为: U=K·I·B/d,其中K为霍尔系数,I为薄片中通过的电流,B为外加磁场(洛伦慈力Lorrentz)的磁感应强度,d是薄片的厚度。由此可见,霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比。霍尔接近开关就属于这种有源磁/电转换器件,它是在霍尔效应原理的基础上,利用先进的集成封装和组装工艺制作而成,它可方便地把磁输入信号转换成实际应用中的电信号,同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。
霍尔接近开关的输入端是以磁感应强度B来表 征的,当B值达到一定的程度(如B1)时,开关内部的触发器翻转,霍尔接近开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出,和电感式接近开关类似的有:NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型(双极性)、双信号输出几种类型。 霍尔接近开关是磁性接近开关中的一种,具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点,内部采用环氧树脂封灌制作成一体化结构,所以能在各类恶劣环境下可靠地工作。它可应用于接近开关、压力开关、里程表等,它是一种新型的电器配件。图4是它的内部原理及转移特性图。霍尔式开关比电感式开关响应频率高,它用磁钢触发,电感式用导磁金属触发,霍尔式开关感应距离除了与传感器本身性能有关外,还与所选磁钢磁场强度有关。
霍尔接近开关术语解释
① 磁感应强度:霍尔接近开关在工作时,它所要求磁钢具有的磁场强度的大小。一般磁感应强度值B为0.02~0.05特斯拉。
② 响应频率:按规定在1秒的时间间隔内,允许霍尔开关动作循环的次数。
③ 输出状态:分为常开、常闭、锁存等几种类型。例如,当无被检测物体时,常开型的霍尔开关所接通的负载,由于霍尔接近开关内部的输出晶体管的截止而不工作;当检测到物体时,晶体管导通,负载得电工作。
④ 输出形式:分为NPN、PNP、常开、常闭、多功能等几种常用的形式输出。
⑤ 动作距离:动作距离是指被检测物体按一定方式移动时,从基准位置(霍尔开关的感应表面)到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。额定动作距离指霍尔开关动作距离的标称值。
⑥ 回差距离:动作距离与复位距离之间的JD值。
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