接近开关又称无触点接近开关,是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域,开关就能无接触,无压力、无火花、迅速发出电气指令,准确反应出运动机构的位置和行程,即使用于一般的行程控制,其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力,是一般机械式行程开关所不能相比的。
它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节等。
几大优势:
1.外形尺寸比普通开关短一倍,节省安装空间
2.在自身不会对其他产品产生干扰的基础上,对外界的高频干扰有非常强的抵抗力
3.感应距离加倍
4.多种外形尺寸(方形、圆形、平口、螺纹等);多种外売材质
5.防腐、防爆、耐高温
优点
1、非接触,所以不会磨损和损伤检测对象物。
2、采用无接点输出方式,因此寿命延长,采用NPN/PNP输出,对接点的寿命无影响.
3、不受检测对象的污渍和油、水等的影响,只对铁磁性感应。
4、高速响应可达3KHZ
缺点:
1、根据检测物体的材料不同,其检测距离有着显著的差别,一般检测物体为非磁性金属(例如铝等),那么检测距离会变小
2、相互干扰指受相邻传感器磁性(或静电容量)的影响,输出处于不稳定的状态
3、接近传感器OFF时,因电路的运行而有少量的电流泄漏,因此,会发生负载内残留少量电流(负载残留电压),负载的复位不良限位开关是接触式开关,利用接点的机械开合来实现开关的功能。
接近开关又称无触点行程开关,它除可以完成行程控制和限位保护外,还是一种非接触型的检测装置,用作检测零件尺寸和测速等,也可用于变频计数器、变频脉冲发生器、液面控制和加工程序的自动衔接等。特点有工作可靠、寿命长、功耗低、复定位精度高、操作频率高以及适应恶劣的工作环境等。
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。
首先接近开关是一种开关,只不过开关的通断是特定物质接近和远离的动作而决定的。如一般数控机床上作为限位的接近开关是其金属档块在感应面的接近和远离而控制其通断。根据用途不同,感应物可以是金属、非金属或人。感应开关按引线可分二线和三线式,按极性又可分为PNP和NPN式,按触点通断状态分常开和常闭式。
接近开关弓线有棕色线蓝线和黑色线。DC型棕色接正极,蓝色接负级,黑色是输出。三线PNP常开型工作时,无感应时(万用表DC档,红笔接棕色线,黑笔接黑色线)黑线电压为电源电压。有感应时黑线(万用表红笔接正极)电压为0v左右。( 此时对应的plc或其它设备输入端指示灯应有反应)。当然棕线蓝线间电压为电源电压。常闭型黑线棕线间电压与常开时相反。
接近开关正因为如此,非齐平安装的接近开关的灵敏度比齐平安装的灵敏度要大些,在实际应用中可以根据实际需要选用。接近传感器由高频振荡、检波、放大、触发及输出电路等组成。
接近开关振荡器在传感器检测面产生一个交变电磁场,当金属物体接近传感器检测面时,金属中产生的涡流吸收了振荡器的能量,使振荡减弱以至停振。振荡器的振荡及停振这二种状态,转换为电信号通过整形放大转换成二进制的开关信号,经功率放大后输出。
接近开关可以齐平安装的接近开关也可以非齐平安装,但非齐平安装的接近开关不能齐平安装。这是因为,可以齐平安装的接近开关头部带有屏蔽,齐平安装时,其检测不到金属安装支架,而非齐平安装的接近开关不带屏蔽,当齐平安装时,其可以检测到金属安装。
接近开关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”。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,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”。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。
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,接近开关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。
与运动部件无机械接触而能动作的位置开关。接近开关是利用传感器对接近物体的敏感特性,以非接触方式检测物体的控制开关。
接近开关以检测物体的形式和特性不同,有能检测金属物体的电感式接近开关,能检测金属物体和非金属物体及液体的电容式接近开关,能检测磁性的磁感式接近开关,利用光信号检测物体的光电感式接近开关的原理。
电感式接近开关由LC振荡电路、信号触发器和开关放大器组成。振荡电路的线圈产生高频磁场,该磁场从传感器的感应面向外发送,当金属物体进入检测区时,如果是非磁性金属,则产生涡电流。
如果是磁性金属,滞后现象及涡流损耗也会产生,这些损失使LC振荡电路能量减小从而降低振荡。
当信号触发器检测到这减少现象时,便将它转换成信号。
电容式接近开关的原理
电容式接近开关主要是由两个同轴电极,晶体管振荡器,检波器,信号触发器和开关放大器组成。
A电极与B电极就象一个电容器,当接通电源时,在电极板产生电场,当有金属,非金属或液体接近传感器感应面时,晶体管振荡就会产生振荡,振荡器产生的正旋波信号经检波电路整形后,再经信号触发器和开关放大器形成开关信号。
从而起到检测有无物体存在的目的。电容式接近开关检测金属物体可获得是大的检测距离。对非金属物体的检测距离因物体的介电常数不同,检测距离有所不同。
磁感式接近开关的原理
磁感式接近开关对磁场起反应。电子式霍尔器件,弹簧式舌簧管等是磁敏器件。利用霍尔器件设计的霍尔式传感器可检测外部磁铁。
利用霍尔器件设计的齿轮传感器适合对旋转速度的探测,检测齿轮的停止和控制等。利用弹簧式舌簧管设计的传感器,可检测、磁体。检测距离远,并可穿透其它磁性物体进行检测。
基于磁场能穿透无磁性金属这类接近开关,可通过磁场穿透气缸的铝壁检测内部固定在活塞上的、磁铁,实现对活塞集团的检测。