接近開關(guān)不同系列工作原理比較
2020-5-21新聞
1、概述
接近開關(guān)可以在不與目標物實際接觸的情況下檢測靠近傳感器的金屬目標物。根據(jù)操作原理，接近開關(guān)大致可以分為以下三類：利用電磁感應的高頻振蕩型，使用磁鐵的磁力型和利用電容變化的電容型。
特性：
● 非接觸檢測，避免了對傳感器自身和目標物的損壞。
● 無觸點輸出，操作壽命長。
● 即使在有水或油噴濺的苛刻環(huán)境中也能穩(wěn)定檢測。
● 反應速度快。
● 小型感測頭，安裝靈活。
2、類型
?。?）按配置來分
（2）按檢測方法分
●通用型：主要檢測黑色金屬（鐵）。
●所有金屬型：在相同的檢測距離內(nèi)檢測任何金屬。
●有色金屬型：主要檢測鋁一類的有色金屬。
3、高頻振蕩型接近開關(guān)的工作原理
電感式接近開關(guān)由高頻振蕩、檢波、放大、觸發(fā)及輸出電路等組成。振蕩器在傳感器檢測面產(chǎn)生一個交變電磁場，當金屬物體接近開關(guān)檢測面時，金屬中產(chǎn)生的渦流吸收了振蕩器的能量，使振蕩減弱以至停振。振蕩器的振蕩及停振這二種狀態(tài)，轉(zhuǎn)換為電信號通過整形放大轉(zhuǎn)換成二進制的開關(guān)信號，經(jīng)功率放大后輸出。
下面為詳細介紹：
?。?）通用型接近開關(guān)的工作原理
振蕩電路中的線圈L產(chǎn)生一個高頻磁場。當目標物接近磁場時，由于電磁感應在目標物中產(chǎn)生一個感應電流（渦電流）。隨著目標物接近開關(guān)，感應電流增強，引起振蕩電路中的負載加大。然后，振蕩減弱直至停止。傳感器利用振幅檢測電路檢測到振蕩狀態(tài)的變化，并輸出檢測信號。振幅變化的程度隨目標物金屬種類的不同而不同，因此檢測距離也隨目標物金屬的種類不同而不同。
?。?）所有金屬型傳感器的工作原理
所有金屬型傳感器基本上屬于高頻振蕩型。和普通型一樣，它也有一個振蕩電路，電路中因感應電流在目標物內(nèi)流動引起的能量損失影響到振蕩頻率。目標物接近開關(guān)時，不論目標物金屬種類如何，振蕩頻率都會提高。傳感器檢測到這個變化并輸出檢測信號。
?。?）有色金屬型傳感器工作原理
有色金屬傳感器基本上屬于高頻振蕩型。它有一個振蕩電路，電路中因感應電流在目標物內(nèi)流動引起的能量損失影響到振蕩頻率的變化。當鋁或銅之類的有色金屬目標物接近開關(guān)時，振蕩頻率增高；當鐵一類的黑色金屬目標物接近開關(guān)時，振蕩頻率降低。如果振蕩頻率高于參考頻率，傳感器輸出信號。
4、電容式接近開關(guān)的原理
電容式接近開關(guān)由高頻振蕩器和放大器等組成，由傳感器的檢測面與大地間構(gòu)成一個電容器，參與振蕩回路工作，起始處于振蕩狀態(tài)。當物體接近開關(guān)檢測面對，回路的電容量發(fā)生變化，使高頻振蕩器振蕩。振蕩與停振這二種狀態(tài)轉(zhuǎn)換為電信號經(jīng)放大器轉(zhuǎn)化成二進制的開關(guān)信號。
5、霍爾接近開關(guān)工作原理
原理簡介：
當一塊通有電流的金屬或半導體薄片垂直地放在磁場中時，薄片的兩端就會產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應。兩端具有的電位差值稱為霍爾電勢U,其表達式為 U=K*I*B其中K為霍爾系數(shù)，I為薄片中通過的電流，B為外加磁場（洛倫慈力Lorrentz）的磁感應強度，是薄片的厚度。由此可見，霍爾效應的靈敏度高低與外加磁場的磁感應強度成正比的關(guān)系?；魻栭_關(guān)就屬于這種有源磁電轉(zhuǎn)換器件，它是在霍爾效應原理的基礎(chǔ)上，利用集成封裝和組裝工藝制作而成，它可方便的把磁輸入信號轉(zhuǎn)換成實際應用中的電信號，同時又具備工業(yè)場合實際應用易操作和可靠性的要求。
霍爾開關(guān)的輸入端是以磁感應強度B來表征的，當B值達到一定的程度（如B1）時，霍爾開關(guān)內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，霍爾開關(guān)的輸出電平狀態(tài)也隨之翻轉(zhuǎn)。輸出端一般采用晶體管輸出，和其他傳感器類似有NPN、PNP、常開型、常閉型、鎖存型（雙極性）、雙信號輸出之分?；魻栭_關(guān)具有無觸電、低功耗、長使用壽命、響應頻率高等特點，內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌成，所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠的工作?；魻栭_關(guān)可應用于接近開關(guān)、壓力傳感器、里程表等，作為一種新型的電器配件。
6、線性接近開關(guān)的原理
工作原理：
線性接近開關(guān)是一種屬于金屬感應的線性器件，接通電源后，在傳感器的感應面將產(chǎn)生一個交變磁場，當金屬物體接近此感應面時，金屬中則產(chǎn)生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減，然后根據(jù)衰減量的變化來完成無接觸檢測物體的目的。該接近開關(guān)具有無滑動觸點，工作時不受灰塵等非金屬因素的影響，并且低功耗，長壽命，可使用在各種惡劣條件下。線性傳感器主要應用在自動化裝備生產(chǎn)線對模擬量的智能控制。
7、電感式接近開關(guān)的工作原理
工作原理：
電感式接近開關(guān)由三大部分組成：振蕩器、開關(guān)電路及放大輸出電路。振蕩器產(chǎn)生一個交變磁場。當金屬目標接近這一磁場，并達到感應距離時，在金屬目標內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，觸發(fā)驅(qū)動件，從而達到非接觸式之檢測目的。
