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接近開關(guān)XS2 30BLNAL2 DC24V/施耐德感應(yīng)器
接近開關(guān)
接近開關(guān)是一種無(wú)需與運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行機(jī)械直接接觸而可以操作的位置開關(guān),當(dāng)物體接近開關(guān)的感應(yīng)面到動(dòng)作距離時(shí),不需要機(jī)械接觸及施加任何壓力即可使開關(guān)動(dòng)作,從而驅(qū)動(dòng)直流電器或給計(jì)算機(jī)(plc)裝置提供控制指令。接近開關(guān)是種開關(guān)型傳感器(即無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)),它既有行程開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)的特性,同時(shí)具有傳感性能,且動(dòng)作可靠,性能穩(wěn)定,頻率響應(yīng)快,應(yīng)用壽命長(zhǎng),抗*力強(qiáng)等、并具有防水、防震、耐腐蝕等特點(diǎn)。產(chǎn)品有電感式、電容式、霍爾式、交、直流型。
接近開關(guān)XS2 30BLNAL2 DC24V/施耐德感應(yīng)器
接近開關(guān)的主要功能
1、檢驗(yàn)距離 檢測(cè)電梯、升降設(shè)備的停止、起動(dòng)、通過(guò)位置;檢測(cè)車輛的位置,防止兩物體相撞檢測(cè);檢測(cè)工作機(jī)械的設(shè)定位置,移動(dòng)機(jī)器或部件的極限位置;檢測(cè)回轉(zhuǎn)體的停止位置,閥門的開或關(guān)位置;檢測(cè)氣缸或液壓缸內(nèi)的活塞移動(dòng)位置。
2、尺寸控制 金屬板沖剪的尺寸控制裝置;自動(dòng)選擇、鑒別金屬件長(zhǎng)度;檢測(cè)自動(dòng)裝卸時(shí)堆物度;檢測(cè)物品的長(zhǎng)、寬、和體積。
3、檢測(cè)物體存在有否 檢測(cè)包裝線上有無(wú)產(chǎn)品包裝箱;檢測(cè)有無(wú)產(chǎn)品零件。
4、轉(zhuǎn)速與速度控制 控制傳送帶的速度;控制旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速;與各種脈沖發(fā)生器一起控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)數(shù)。
5、計(jì)數(shù)及控制 檢測(cè)線上流過(guò)的產(chǎn)品數(shù);速旋轉(zhuǎn)軸或盤的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)量;零部件計(jì)數(shù)。
6、檢測(cè)異常 檢測(cè)瓶蓋有無(wú);產(chǎn)品合格與不合格判斷;檢測(cè)包裝盒內(nèi)的金屬制品缺乏與否;區(qū)分金屬與非金屬零件;產(chǎn)品有無(wú)標(biāo)牌檢測(cè);起重機(jī)危險(xiǎn)區(qū)報(bào)警;安全扶梯自動(dòng)啟停。
7、計(jì)量控制 產(chǎn)品或零件的自動(dòng)計(jì)量;檢測(cè)計(jì)量器、儀表的指針?lè)秶刂茢?shù)或流量;檢測(cè)浮標(biāo)控制測(cè)面度,流量;檢測(cè)不銹鋼桶中的鐵浮標(biāo);儀表量程上限或下限的控制;流量控制,水平面控制。
8、識(shí)別對(duì)象 根據(jù)載體上的碼識(shí)別是與非。
9、信息傳送 ASI(總線)連接設(shè)備上各個(gè)位置上的傳感器在線(50-100米)中的數(shù)據(jù)往返傳送等。
接近開關(guān)XS2 30BLNAL2 DC24V/施耐德感應(yīng)器
接近開關(guān)分類及結(jié)構(gòu)
1、接近開關(guān)按工作原理可以分為以下幾種類型:
- 頻振蕩型:用以檢測(cè)各種金屬體
- 電容型:用以檢測(cè)各種導(dǎo)電或不導(dǎo)電的液體或固體
- 光電型:用以檢測(cè)所有不透光物質(zhì)
- 超聲波型:用以檢測(cè)不透過(guò)超聲波的物質(zhì)
- 電磁感應(yīng)型:用以檢測(cè)導(dǎo)磁或不導(dǎo)磁金屬
2、按其外型形狀可分為圓柱型、方型、溝型、穿孔(貫通)型和分離型。圓柱型比方型安裝方便,但其檢測(cè)特性相同;溝型的檢測(cè)部位是在槽內(nèi)側(cè),用于檢測(cè)通過(guò)槽內(nèi)的物體;貫通型在我國(guó)很少,而日本則應(yīng)用較為普遍,可用于小螺釘或滾珠之類的小零件和浮標(biāo)組裝成水位檢測(cè)裝置等。
3、按供電方式可分為;直流型和交流型,按輸出型式又可分為直流兩線制、直流三線制、直流四線制、交流兩線制和交流三線制。
- 兩線制接近開關(guān) 兩線制接近開關(guān)安裝簡(jiǎn)單,接線方便;應(yīng)用比較廣泛,但卻有殘余電壓和漏電流大的缺點(diǎn)。
- 直流三線式 直流三線式接近開關(guān)的輸出型有NPN和PNP兩種,70年代日本產(chǎn)品絕大多數(shù)是NPN輸出,西歐各國(guó)NPN、PNP兩種輸出型都有。PNP輸出接近開關(guān)一般應(yīng)用在PLC或計(jì)算機(jī)作為控制指令較多,NPN輸出接近開關(guān)用于控制直流繼電器較多,在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)控制電路的特性進(jìn)行選擇其輸出形式。
接近開關(guān)的選型和檢測(cè)
1、接近開關(guān)的選型
對(duì)于不同材質(zhì)的檢測(cè)體和不同的檢測(cè)距離,應(yīng)選用不同類型的接近開關(guān),以使其在系統(tǒng)中具有的性能比,為此在選型中應(yīng)遵循以下原則:
- 當(dāng)檢測(cè)體為金屬材料時(shí),應(yīng)選用頻振蕩型接近開關(guān),該類型接近開關(guān)對(duì)鐵鎳、A3鋼類檢測(cè)體檢測(cè)靈敏。對(duì)鋁、黃銅和不銹鋼類檢測(cè)體,其檢測(cè)靈敏度就低。
- 當(dāng)檢測(cè)體為非金屬材料時(shí),如;木材、紙張、塑料、玻璃和水等,應(yīng)選用電容型接近開關(guān)。
- 金屬體和非金屬要進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測(cè)和控制時(shí),應(yīng)選用光電型接近開關(guān)或超聲波型接近開關(guān)。
- 對(duì)于檢測(cè)體為金屬時(shí),若檢測(cè)靈敏度要求不時(shí),可選用低廉的磁性接近開關(guān)或霍爾式接近開關(guān)。
2、接近開關(guān)技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)
- 動(dòng)作距離測(cè)定;當(dāng)動(dòng)作片由正面靠近接近開關(guān)的感應(yīng)面時(shí),使接近開關(guān)動(dòng)作的距離為接近開關(guān)的大動(dòng)作距離,測(cè)得的數(shù)據(jù)應(yīng)在產(chǎn)品的參數(shù)范圍內(nèi)。
- 釋放距離的測(cè)定;當(dāng)動(dòng)作片由正面離開接近開關(guān)的感應(yīng)面,開關(guān)由動(dòng)作轉(zhuǎn)為釋放時(shí),測(cè)定動(dòng)作片離開感應(yīng)面的大距離。 - 回差H的測(cè)定;大動(dòng)作距離和釋放距離之差的值。
- 動(dòng)作頻率測(cè)定;用調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)膠木圓盤,在圓盤上固定若干鋼片,調(diào)整開關(guān)感應(yīng)面和動(dòng)作片間的距離,約為開關(guān)動(dòng)作距離的80%左右,轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤,依次使動(dòng)作片靠近接近開關(guān),在圓盤主軸上裝有測(cè)速裝置,開關(guān)輸出信號(hào)經(jīng)整形,接至數(shù)字頻率計(jì)。此時(shí)啟動(dòng)電機(jī),逐步提轉(zhuǎn)速,在轉(zhuǎn)速與動(dòng)作片的乘積與頻率計(jì)數(shù)相等的條件下,可由頻率計(jì)直接讀出開關(guān)的動(dòng)作頻率。
- 重復(fù)精度測(cè)定;將動(dòng)作片固定在量具上,由開關(guān)動(dòng)作距離的120%以外,從開關(guān)感應(yīng)面正面靠近開關(guān)的動(dòng)作區(qū),運(yùn)動(dòng)速度控制在0.1mm/s上。當(dāng)開關(guān)動(dòng)作時(shí),讀出量具上的讀數(shù),然后退出動(dòng)作區(qū),使開關(guān)斷開。如此重復(fù)10次,后計(jì)算10次測(cè)量值的大值和小值與10次平均值之差,差值大者為重復(fù)精度誤差。
幾種主要的接近開關(guān):
1、電感式接近開關(guān) 通常,電感式傳感器由四大部分組成:線圈、振蕩器、觸發(fā)電路及放大輸出電路。振蕩器產(chǎn)生一個(gè)頻電磁場(chǎng),由線圈引出,然后再在傳感器的感應(yīng)端發(fā)出。當(dāng)金屬目標(biāo)接近這一電磁場(chǎng)時(shí),金屬物體內(nèi)將產(chǎn)生渦流,渦流的產(chǎn)生將吸收電磁場(chǎng)和震蕩器的能量。當(dāng)金屬物體不斷靠近傳感器端面,能量的被吸收而導(dǎo)致衰減,當(dāng)衰減達(dá)到一定程度時(shí),觸發(fā)電路將觸發(fā)開關(guān)輸出信號(hào),從而達(dá)到非接觸式的檢測(cè)目的。
2、電容式接近開關(guān):電容式傳感器的感應(yīng)面由兩個(gè)同軸金屬電極構(gòu)成,很象“打開的”電容器電極,該兩個(gè)電極構(gòu)成一個(gè)電容,串接在RC振蕩回路內(nèi)。電源接通時(shí),RC振蕩器不振蕩,當(dāng)一目標(biāo)朝著傳感器感應(yīng)面靠近時(shí),電容容量增加,振蕩器開始振蕩。通過(guò)后級(jí)電路的處理,將振和振蕩兩種信號(hào)轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號(hào),從而起到了檢測(cè)有無(wú)物體存在的目的。該傳感器能檢測(cè)金屬物體,也能檢測(cè)非金屬物體,對(duì)金屬物體可以獲得大的動(dòng)作距離,對(duì)非金屬物體動(dòng)作距離決定于材料的介電常數(shù),材料的介電常數(shù)越大,可獲得的動(dòng)作距離越大。
3、霍爾式接近開關(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(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時(shí),開關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化,由此識(shí)別附近有磁性物體存在,進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)的檢測(cè)對(duì)象必須是磁性物體。
性能特點(diǎn)編輯
在各類開關(guān)中,有一種對(duì)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(duì)接近物體的敏感特性達(dá)到控制開關(guān)通或斷的目的,這就是接近開關(guān)。
當(dāng)有物體移向接近開關(guān),并接近到一定距離時(shí),位移傳感器才有“感知”,開關(guān)才會(huì)動(dòng)作。通常把這個(gè)距離叫“檢出距離”。但不同的接近開關(guān)檢出距離也不同。
有時(shí)被檢測(cè)驗(yàn)物體是按一定的時(shí)間間隔,一個(gè)接一個(gè)地移向接近開關(guān),又一個(gè)一個(gè)地離開,這樣不斷地重復(fù)。不同的接近開關(guān),對(duì)檢測(cè)對(duì)象的響應(yīng)能力是不同的。這種響應(yīng)特性被稱為“響應(yīng)頻率”。
種類編輯
因?yàn)槲灰苽鞲衅骺梢愿鶕?jù)不同的原理和不同的方法做成,而不
電感式接近開關(guān)
XTB-FZ-C電感式接近開關(guān)
同的位移傳感器對(duì)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:
無(wú)源接近開關(guān)
這種開關(guān)不需要電源,通過(guò)磁力感應(yīng)控制開關(guān)的閉合狀態(tài)。當(dāng)磁 或者鐵質(zhì)觸發(fā)器靠近開關(guān)磁場(chǎng)時(shí),和開關(guān)內(nèi)部磁力作用控制閉合。特點(diǎn):不需要電源,非接觸式,免維護(hù),環(huán)保。
渦流式接近開關(guān)
這種開關(guān)有時(shí)也叫電感式接近開關(guān)。它是利用導(dǎo)電物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)接近開關(guān)時(shí),使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個(gè)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(shí)別出有無(wú)導(dǎo)電物體移近,進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是導(dǎo)電體。
1.原理:由電感線圈和電容及晶體管組成振蕩器,并產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng),當(dāng)有金屬物體接近這一磁場(chǎng)時(shí)就會(huì)在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流,從而導(dǎo)致振蕩停止,這種變化被后極放大處理后轉(zhuǎn)換成晶體管開關(guān)信號(hào)輸出。
2.特點(diǎn):A、抗干擾性能好,開關(guān)頻率,大于200HZ. B、只能感應(yīng)金屬
3.應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備上作位置檢測(cè)、計(jì)數(shù)信號(hào)拾取等。
渦流式接近開關(guān)
EM8-G24-L1電容式接近開關(guān)
這種開關(guān)的測(cè)量通常是構(gòu)成電容器的一個(gè)極板,而另一個(gè)極板是開關(guān)的外殼。這個(gè)外殼在測(cè)量過(guò)程中通常是接地或與設(shè)備的機(jī)殼相連接。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)時(shí),不論它是否為導(dǎo)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(cè)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(cè)的對(duì)象,不限于導(dǎo)體,可以絕緣的液體或粉狀物等。
E12242L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(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時(shí),開關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化,由此識(shí)別附近有磁性物體存在,進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)的檢測(cè)對(duì)象必須是磁性物體。
BN-M1204P-C11P2光電式接近開關(guān)
利用光電效應(yīng)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(gè)檢測(cè)頭內(nèi)。當(dāng)有反光面(被檢測(cè)物體)接近時(shí),光電器件接收到反射光后便在信號(hào)輸出,由此便可“感知”有物體接近。
其它型式
當(dāng)觀察者或系統(tǒng)對(duì)波源的距離發(fā)生改變時(shí),接近到的波的頻率會(huì)發(fā)生偏移,這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。聲納和雷達(dá)就是利用這個(gè)效應(yīng)的原理制成的。利用多普勒效應(yīng)可制成超聲波接近開關(guān)、微波接近開關(guān)等。當(dāng)有物體移近時(shí),接近開關(guān)接收到的反射信號(hào)會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移,由此可以識(shí)別出有無(wú)物體接近。
主要功能編輯
檢驗(yàn)距離
檢測(cè)電梯、升降設(shè)備的停止、起動(dòng)、通過(guò)位置;檢測(cè)車輛的位置,防止兩物體相撞檢測(cè);檢測(cè)工作機(jī)械的設(shè)定位置,移動(dòng)機(jī)器或部件的極限位置;檢測(cè)回轉(zhuǎn)體的停止位置,閥門的開或關(guān)位置。
尺寸控制
金屬板沖剪的尺寸控制裝置;自動(dòng)選擇、鑒別金屬件長(zhǎng)度;檢測(cè)自動(dòng)裝卸時(shí)堆物度;檢測(cè)物品的長(zhǎng)、寬、和體積。
檢測(cè)物體存在有否 檢測(cè)包裝線上有無(wú)產(chǎn)品包裝箱;檢測(cè)有無(wú)產(chǎn)品零件。
轉(zhuǎn)速與速度控制
控制傳送帶的速度;控制旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速;與各種脈沖發(fā)生器一起控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)數(shù)。
計(jì)數(shù)及控制
檢測(cè)線上流過(guò)的產(chǎn)品數(shù);速旋轉(zhuǎn)軸或盤的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)量;零部件計(jì)數(shù)。
檢測(cè)異常
檢測(cè)瓶蓋有無(wú);產(chǎn)品合格與不合格判斷;檢測(cè)包裝盒內(nèi)的金屬制品缺乏與否;區(qū)分金屬與非金屬零件;產(chǎn)品有無(wú)標(biāo)牌檢測(cè);起重機(jī)危險(xiǎn)區(qū)報(bào)警;安全扶梯自動(dòng)啟停。
計(jì)量控制
產(chǎn)品或零件的自動(dòng)計(jì)量;檢測(cè)計(jì)量器、儀表的指針?lè)秶刂茢?shù)或流量;檢測(cè)浮標(biāo)控制測(cè)面度,流量;檢測(cè)不銹鋼桶中的鐵浮標(biāo);儀表量程上限或下限的控制;流量控制,水平面控制。
識(shí)別對(duì)象
根據(jù)載體上的碼識(shí)別是與非。
信息傳送
ASI(總線)連接設(shè)備上各個(gè)位置上的傳感器在線(50-100米)中的數(shù)據(jù)往返傳送等。
結(jié)構(gòu)形式編輯
接近開關(guān)按其外型形狀可分為圓柱型、方型、溝型、穿孔(貫通)型和分離型。園柱型比方型安裝方便,但其檢測(cè)特性相同,溝型的檢測(cè)部位是在槽內(nèi)側(cè),用于檢測(cè)通過(guò)槽內(nèi)的物體,貫通型在我國(guó)很少,而日本則應(yīng)用較為普遍,可用于小螺釘或滾珠之類的小零件和浮標(biāo)組裝成水位檢測(cè)裝置等。
接近開關(guān)接線圖
1)接近開關(guān)有兩線制和三線制之區(qū)別,三線制接近開關(guān)又分為NPN型和PNP型,它們的接線是不同的。請(qǐng)見下圖所示:
2)兩線制接近開關(guān)的接線比較簡(jiǎn)單,接近開關(guān)與負(fù)載串聯(lián)后接到電源即可。
3)三線制接近開關(guān)的接線:紅(棕)線接電源正端;藍(lán)線接電源0V端;黃(黑)線為信號(hào),應(yīng)接負(fù)載。負(fù)載的另一端是這樣接的:對(duì)于NPN型接近開關(guān),應(yīng)接到電源正端;對(duì)于PNP型接近開關(guān),則應(yīng)接到電源0V端。
4)接近開關(guān)的負(fù)載可以是信號(hào)燈、繼電器線圈或可編程控制器PLC的數(shù)字量輸入模塊。
5)需要特別注意接到PLC數(shù)字輸入模塊的三線制接近開關(guān)的型式選擇。PLC數(shù)字量輸入模塊一般可分為兩類:一類的公共輸入端為電源正極,電流從輸入模塊流出,此時(shí),一定要選用NPN型接近開關(guān);另一類的公共輸入端為電源負(fù)極,電流流入輸入模塊,此時(shí),一定要選用PNP型接近開關(guān)。千萬(wàn)不要選錯(cuò)了。
6)兩線制接近開關(guān)受工作條件的限制,導(dǎo)通時(shí)開關(guān)本身產(chǎn)生一定壓降,截止時(shí)又有一定的剩余電流流過(guò),選用時(shí)應(yīng)予考慮。三線制接近開關(guān)雖多了一根線,但不受剩余電流之類不利因素的困擾,工作更為可靠。
7)有的廠商將接近開關(guān)的“常開”和“常閉”信號(hào)同時(shí)引出,或增加其它功能,此種情況,請(qǐng)按產(chǎn)品說(shuō)明書具體接線。[1]
槽型光電開關(guān)接線
光電開關(guān)那個(gè)二極管是發(fā)光二極管,輸出則是光敏三極管,C就是集電極,E則是發(fā)射極。
一般三極管作開關(guān)使用時(shí),通常都用集電極作輸出端。
一般接法:二極管為輸入端,E接地,C接負(fù)載,負(fù)載的另一端需要接正電源。這種接法適用范圍比較廣。
特殊接法:二極管為輸入端,C接電源正,E接負(fù)載,負(fù)載的另一端需要接地。這種接法只適用于負(fù)載等效電阻很小的時(shí)候(幾十歐姆以內(nèi)),如果負(fù)載等效電阻比較大,可能會(huì)引起開關(guān)三極管工作點(diǎn)不正常,導(dǎo)致開關(guān)工作不可靠。[1]
主要用途編輯
接近開關(guān)在航空、航天技術(shù)以及工業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用。在日常生活中,如賓館、飯店、車庫(kù)的自動(dòng)門,自動(dòng)熱風(fēng)機(jī)上都有應(yīng)用。在安全防盜方面,如資料檔案、財(cái)會(huì)、金融、博物館、金庫(kù)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(cè)量技術(shù)中,如長(zhǎng)度,位置的測(cè)量;在控制技術(shù)中,如位移、速度、加速度的測(cè)量和控制,也都使用著大量的接近開關(guān)。
開關(guān)參數(shù)編輯
Sensor Body Material / 本體材質(zhì)A.B.S
Filling / 填充物Epoxy
Max Contact Rating / 大功率10W
Max Switching Voltage / 大開關(guān)電壓100 VDC
Max Switching Current / 大開關(guān)電流0.5A
Min Breakdown Voltage / 小崩潰電壓220 VDC
Max Carry Current / 大負(fù)載電流1.0A
Max Contact Resistance / 大接蝕電阻100 mΩ
Min Insulation Resistance / 小絕緣電阻108 Ω
Release Time / 釋放時(shí)間0.1 ms Max
Operate Time / 感應(yīng)時(shí)間0.4 ms Max
注意事項(xiàng)
接近開關(guān)
在一般的工業(yè)場(chǎng)所,通常都選用渦流式接近開關(guān)和電容式接近開關(guān)。因?yàn)檫@兩種接近開關(guān)對(duì)環(huán)境的要求條件較低。
當(dāng)被測(cè)對(duì)象是導(dǎo)電物體或可以固定在一塊金屬物上的物體時(shí),一般都選用渦流式接近開關(guān),因?yàn)樗捻憫?yīng)頻率、抗環(huán)境干擾性能好、應(yīng)用范圍廣、較低。
若所測(cè)對(duì)象是非金屬(或金屬)、液位度、粉狀物度、塑料、煙草等。則應(yīng)選用電容式接近開關(guān)。這種開關(guān)的響應(yīng)頻率低,但穩(wěn)定性好。安裝時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境因素的影響。
若被測(cè)物為導(dǎo)磁材料或者為了區(qū)別和它在一同運(yùn)動(dòng)的物體而把磁鋼埋在被測(cè)物體內(nèi)時(shí),應(yīng)選用霍爾接近開關(guān),它的低。
在環(huán)境條件比較好、無(wú)粉塵污染的場(chǎng)合,可采用光電接近開關(guān)。光電接近開關(guān)工作時(shí)對(duì)被測(cè)對(duì)象幾乎無(wú)任何影響。因此,在要求較的傳 機(jī)上,在煙草機(jī)械上都被廣泛地使用。
在防盜系統(tǒng)中,自動(dòng)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(shí)為了提識(shí)別的可靠性,上述幾種接近開關(guān)往往被復(fù)合使用。
無(wú)論選用哪種接近開關(guān),都應(yīng)注意對(duì)工作電壓、負(fù)載電流、響應(yīng)頻率、檢測(cè)距離等各項(xiàng)指標(biāo)的要求。
選型檢測(cè)編輯
選型
對(duì)于不同的材質(zhì)的檢測(cè)體和不同的檢測(cè)距離,應(yīng)選用不同類型的接近開關(guān),以使其在系統(tǒng)中具有的性能比,為此在選型中應(yīng)遵循以下原則:
1.1.當(dāng)檢測(cè)體為金屬材料時(shí),應(yīng)選用頻振蕩型接近開關(guān),該類型接近開關(guān)對(duì)鐵鎳、A3鋼類檢測(cè)體檢測(cè)靈敏。
對(duì)鋁、黃銅和不銹鋼類檢測(cè)體,其檢測(cè)靈敏度就低。
1.2.當(dāng)檢測(cè)體為非金屬材料時(shí),如;木材、紙張、塑料、玻璃和水等,應(yīng)選用電容型接近開關(guān)。
1.3.金屬體和非金屬要進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測(cè)和控制時(shí),應(yīng)選用光電型接近開關(guān)或超聲波型接近開關(guān)。
1.4.對(duì)于檢測(cè)體為金屬時(shí),若檢測(cè)靈敏度要求不時(shí),可選用低廉的磁性接近開關(guān)或霍爾式接近開關(guān)。
檢測(cè)
2.1.動(dòng)作距離測(cè)定;當(dāng)動(dòng)作片由正面靠近接近開關(guān)的感應(yīng)面時(shí),使接近開關(guān)動(dòng)作的距離為接近開關(guān)的大動(dòng)作距離,測(cè)得的數(shù)據(jù)應(yīng)在產(chǎn)品的參數(shù)范圍內(nèi)。
2.2.釋放距離的測(cè)定;當(dāng)動(dòng)作片由正面離開接近開關(guān)的感應(yīng)面,開關(guān)由動(dòng)作轉(zhuǎn)為釋放時(shí),測(cè)定動(dòng)作片離開感應(yīng)面的大距離。
2.3.回差H的測(cè)定;大動(dòng)作距離和釋放距離之差的值。
2.4.動(dòng)作頻率測(cè)定;用調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)膠木圓盤,在圓盤上固定若干鋼片,調(diào)整開關(guān)感應(yīng)面和動(dòng)作片間的距離,約為開關(guān)動(dòng)作距離的80%左右,轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤,依次使動(dòng)作片靠近接近開關(guān),在圓盤主軸上裝有測(cè)速裝置,開關(guān)輸出信號(hào)經(jīng)整形,接至數(shù)字頻率計(jì)。此時(shí)啟動(dòng)電機(jī),逐步提轉(zhuǎn)速,在轉(zhuǎn)速與動(dòng)作片的乘積與頻率計(jì)數(shù)相等的條件下,可由頻率計(jì)直接讀出開關(guān)的動(dòng)作頻率。
2.5.重復(fù)精度測(cè)定;將動(dòng)作片固定在量具上,由開關(guān)動(dòng)作距離的120%以外,從開關(guān)感應(yīng)面正面靠近開關(guān)的動(dòng)作區(qū),運(yùn)動(dòng)速度控制在0.1mm/s上。當(dāng)開關(guān)動(dòng)作時(shí),讀出量具上的讀數(shù),然后退出動(dòng)作區(qū),使開關(guān)斷開。如此重復(fù)10次,后計(jì)算10次測(cè)量值的大值和小值與10次平均值之差,差值大者為重復(fù)精度誤差.
常見型號(hào):
接近開關(guān)介紹
一、SN04-N,SN04-P(應(yīng)用廣)1.型號(hào)含義:SN---表示方形,04---表示感應(yīng)距離4mm, N---表示輸出是NPN型,P---表示PNP型。
二、TL-Q5MC1/TLQM5B1。TL-Q5MC1為NPN型,TLQM5B1為PNP型。方形,感應(yīng)距離5mm.
三、PL-05N/PL-05P感應(yīng)距離5mm, PL-05N是NPN型,PL-05P是PNP型。
四、W-05N/W-05P扁形,上(側(cè))面感應(yīng),感應(yīng)距離5mm
五、LP-8N2C/LP-8P2C圓柱形,直徑8mm,感應(yīng)距離2mm.
六、LP-12N4C/LP-12P4C圓柱形,直徑12mm,感應(yīng)距離4mm
七、LP-18N8C/LP-18P8C圓柱形,直徑18mm,感應(yīng)距離8mm.以上是直流三線電感式接近開關(guān),供電為DC10~30v,均有NPN和PNP兩種輸出。導(dǎo)線長(zhǎng)度是1.5米。負(fù)載能力:阻性負(fù)載≤100mA,感性負(fù)載≤50mA.
八、SN04-Y交流二線式方形接近開關(guān),感應(yīng)距離4mm,交流90~250V供電,
九、LP-12Y4C圓柱形交流二線式接近開關(guān),直徑12mm,感應(yīng)距離4mm,90~250vAC供電。
十、LP-18Y8C 圓柱形交流二線式接近開關(guān),直徑18mm,感應(yīng)距離8mm,90~250vAC供電。
十一、CP-18R8DN/CP-18R8DP 圓柱形電容式接近開關(guān),感應(yīng)距離8mm,可感應(yīng)非金屬。
接線說(shuō)明編輯
1.直流三線接近開關(guān)的三根線分別是:棕色線---電源正極 藍(lán)色線---電源負(fù)極 黑色線---輸出信號(hào)
2.交流二線型開關(guān):將負(fù)載和接近開關(guān)串聯(lián)后接在交流電源端。
接近開關(guān)型傳感器的原理
,并對(duì)電感式、電容式、霍爾式以及磁性接近開關(guān)的原理、術(shù)語(yǔ)、使用注意事項(xiàng)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。 關(guān)鍵詞:傳感器;接近開關(guān);原理;應(yīng)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
接近開關(guān)是傳感器家族中眾多種類中的一個(gè),它 是利用電磁工作原理,用的工藝制成的,是一種位置傳感器。它能通過(guò)傳感器與物體之間的位置關(guān)系變化,將非電量或電磁量轉(zhuǎn)化為所希望的電信號(hào),從而達(dá)到控制或測(cè)量的目的。本文介紹了幾種常用的接近開關(guān),并對(duì)它們的原理與應(yīng)用進(jìn)行了說(shuō)明。
1 電感式接近開關(guān)
1 原理 電感式接近開關(guān)(GDKG)屬于一種有開關(guān)量輸出的位置傳感器,它由LC頻振蕩器、信號(hào)觸發(fā)器和開關(guān)放大器組成。振蕩電路的線圈產(chǎn)生頻交流磁場(chǎng),該磁場(chǎng)經(jīng)由傳感器的感應(yīng)面釋放出來(lái)。
當(dāng)有金屬物體接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的振蕩感應(yīng)頭時(shí),就會(huì)使該金屬物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流,這個(gè)渦流反作用于接近開關(guān),使接近開關(guān)振蕩能力衰減,內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化,當(dāng)信號(hào)觸發(fā)器探測(cè)到這一衰 作者簡(jiǎn)介:鄧重一(1962-),男,湖南寧遠(yuǎn)縣人,學(xué)士,副教授,研究方向?yàn)闄z測(cè)技術(shù)、信號(hào)處理、EDA技術(shù)。
減現(xiàn)象時(shí),便把它轉(zhuǎn)換成開關(guān)電信號(hào)。由此識(shí)別出有無(wú)金屬物體接近開關(guān),進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是金屬物體。
2 應(yīng)用實(shí)例 從圖1可以看出電感式接近開關(guān)的應(yīng)用,利用它對(duì)金屬物的敏感性,可以對(duì)物體實(shí)現(xiàn)定位、數(shù)目檢測(cè)、料位控制等功能。
電感式接近開關(guān)應(yīng)用實(shí)例
3 使用注意事項(xiàng)
(1) 當(dāng)被檢測(cè)物體為非金屬時(shí),在檢測(cè)距離很小時(shí)也有反應(yīng),另外很薄的鍍膜層是檢測(cè)不到的。
(2) 電感式接近開關(guān)的接通時(shí)間為50ms,所以在用戶使用產(chǎn)品時(shí),因負(fù)載和接近開關(guān)采用不同的電源,所以務(wù)必先接通接近開關(guān)的電源。
(3) 請(qǐng)勿將接近開關(guān)置于200斯以上的直流磁場(chǎng)環(huán)境下使用,以免造成誤動(dòng)作。
(4) 不要將接近開關(guān)置于化學(xué)溶劑,特別是在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的環(huán)境中。 1.
4 電感式接近開關(guān)術(shù)語(yǔ)解釋 ① 檢測(cè)距離 動(dòng)作距離是指被檢測(cè)物體按一定方式移動(dòng)時(shí),從基準(zhǔn)位置(接近開關(guān)的感應(yīng)表面)到開關(guān)動(dòng)作時(shí)測(cè)得的基準(zhǔn)位置到檢測(cè)面的空間距離。額定動(dòng)作距離指接近開關(guān)動(dòng)作距離的標(biāo)稱值。
儀器與測(cè)控
② 設(shè)定距離 接近開關(guān)在實(shí)際工作中整定的距離,一般為額定動(dòng)作距離的0.8倍。
③ 回差值 動(dòng)作距離與復(fù)位距離之間的值。
④ 檢測(cè)體 可使接近開關(guān)作比較的金屬檢測(cè)體。一般采用的檢測(cè)體為正方形的A3鋼,厚度為1mm,所采用的邊長(zhǎng)是接近開關(guān)檢測(cè)面的2.5倍。
⑤ 輸出狀態(tài) 分為常開和常閉兩種類型。當(dāng)無(wú)檢測(cè)物體時(shí),常開型的接近開關(guān)所接通的負(fù)載,由于接近開關(guān)內(nèi)部的輸出晶體管的截止而不工作;當(dāng)檢測(cè)到物體時(shí),晶體管導(dǎo)通,負(fù)載得電工作。
⑥ 檢測(cè)方式 分為埋入式和非埋入式兩種類型。埋入式的接近開關(guān)在安裝上為齊平安裝型,可與安裝的金屬物件形成同一表面;非埋入式的接近開關(guān)則需把感應(yīng)頭露出,以達(dá)到其長(zhǎng)檢測(cè)距離的目的。
⑦ 響應(yīng)頻率f 在規(guī)定的1秒的時(shí)間間隔內(nèi),接近開關(guān)動(dòng)作循環(huán)的次數(shù)。響應(yīng)時(shí)間t:接近開關(guān)檢測(cè)到物體時(shí)間到接近開關(guān)出現(xiàn)電平狀態(tài)翻轉(zhuǎn)的時(shí)間之差。可用公式t=1/f換算。
⑧ 導(dǎo)通電壓降 即接近開關(guān)在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),開關(guān)內(nèi)輸出晶體管上的電壓降。
⑨ 輸出形式 分NPN二線、NPN三線、NPN四線、PNP二線、PNP三線、PNP四線、DC二線、AC二線、AC五線(自帶繼電器)等幾種常用的形式輸出。
2 電容式接近開關(guān)
1 原理 電容式接近開關(guān)亦屬于一種具有開關(guān)量輸出的位置傳感器。它的測(cè)量頭通常是構(gòu)成電容器的一個(gè)極板,而另一個(gè)極板是物體的本身,當(dāng)物體移向接近開關(guān)時(shí),物體和接近開關(guān)的介電常數(shù)?發(fā)生變化,等效電容跟著變化,從而使得和測(cè)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)的接通和關(guān)斷。這種接近開關(guān)的被檢測(cè)物體,并不限于金屬導(dǎo)體,也可以是絕緣的液體或粉狀物體,在檢測(cè)較低介電常數(shù)?的物體時(shí),可以順時(shí)針調(diào)節(jié)多圈電位器(位于開關(guān)后部)來(lái)增加感應(yīng)靈敏度,一般調(diào)節(jié)電位器使電容式的接近開關(guān)在0.7~0.8Sn(Sn為電容式接近開關(guān)的檢測(cè)距離)的位置動(dòng)作。
2 應(yīng)用實(shí)例 下面的例子是電容式液位監(jiān)控器的工作情況,它 是針對(duì)國(guó)內(nèi)落后的液位控制器形式而開發(fā)的產(chǎn)品,該產(chǎn)品一般由兩個(gè)采用密封措施(防水等級(jí))的傳感器及一個(gè)控制處理器組成。當(dāng)液體即將接觸到液位或低液位傳感器的感應(yīng)面時(shí),該傳感器就會(huì)發(fā)出一個(gè)信號(hào)到控制處理器,然后按照一定的程序啟動(dòng)或關(guān)閉控制器內(nèi)的繼電器,這樣用戶就可以用該繼電器的觸發(fā)電平去控制諸如電機(jī)、水泵、電燈等負(fù)載。它的工作示意圖如圖2所示,工作原理流程圖如圖3所示。從圖2可以看出,容器中的水位過(guò)或過(guò)低時(shí),都會(huì)分別使低位或位傳感器動(dòng)作,從而使控制處理器動(dòng)作。從圖3可以看出,當(dāng)物體的位置變化時(shí),被測(cè)電容量變化,振蕩電路的振蕩頻率會(huì)跟著變化,F(xiàn)/V轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓也變化,這些變化通過(guò)信號(hào)處理電路和開關(guān)量調(diào)理電路后,輸出開關(guān)信號(hào),該開關(guān)信號(hào)進(jìn)入控制處理器去控制電路?,F(xiàn)在的電容式液位監(jiān)控器在安裝、精度、壽命、體積、外形等方面均有較大的改進(jìn)和提。用電容式接近開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的方案,與依據(jù)傳統(tǒng)理論的控制設(shè)計(jì)相比較,具有更、性能更越的特點(diǎn)。
電容式接近開關(guān)應(yīng)用實(shí)例 圖3 電容式液位監(jiān)控器工作流程圖 2.
3 注意事項(xiàng)
① 電容式接近開關(guān)理論上可以檢測(cè)出任何物體,但當(dāng)檢測(cè)過(guò)介電常數(shù)的物體時(shí),檢測(cè)距離要明顯減小,這時(shí)即使增加靈敏度也起不到效果。
② 電容式接近開關(guān)的接通時(shí)間為50ms,所以用戶在產(chǎn)品的使用過(guò)程中,當(dāng)負(fù)載和接近開關(guān)采用不同電源時(shí),務(wù)必先接通接近開關(guān)的電源。
③ 當(dāng)使用感性負(fù)載(如日光燈、電動(dòng)機(jī)等)
時(shí),儀器與測(cè)控
④ 請(qǐng)勿將接近開關(guān)置于200斯以上的直流磁場(chǎng)環(huán)境下使用,以免造成誤動(dòng)作。
⑤ DC二線的接近開關(guān)具有0.5~1mA的靜態(tài)泄漏電流,在和一些對(duì)DC二線接近開關(guān)泄漏電流要求較的場(chǎng)合下,盡量使用DC三線的接近開關(guān)。
⑥ 避免接近開關(guān)在化學(xué)溶劑,特別是在強(qiáng)酸,強(qiáng)堿的環(huán)境下使用。
⑦ 大多數(shù)產(chǎn)品是由SMD工藝制造,并經(jīng)嚴(yán)格的測(cè)試,產(chǎn)品合格后才出廠,在一般情況下使用均不會(huì)出現(xiàn)損壞。為了防止意外性事件發(fā)生,請(qǐng)用戶在接通電源前檢查接線是否正確,核定電壓是否為額定值。
⑧ 為了使電容式接近開關(guān)*穩(wěn)定工作,由于其受潮濕、灰塵等因素的影響比較大,請(qǐng)務(wù)必進(jìn)行定期的維護(hù)保養(yǎng),包括檢測(cè)物體和接近開關(guān)的安裝位置是否有移動(dòng)或松動(dòng),接線和連接部位是否有接觸不良現(xiàn)象,是否有粉塵粘附等。
電容式接近開關(guān)術(shù)語(yǔ)解釋 電容式接近開關(guān)術(shù)語(yǔ):檢測(cè)距離、設(shè)定距離、回差值、檢測(cè)體、輸出狀態(tài)、檢測(cè)方式、響應(yīng)頻率、導(dǎo)通電壓降及輸出形式,它們的術(shù)語(yǔ)解釋與電感式接近開關(guān)的相應(yīng)術(shù)語(yǔ)解釋*。
霍爾式接近開關(guān)
原理 當(dāng)一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片垂直地放在磁場(chǎng)中時(shí),薄片的兩端就會(huì)產(chǎn)生電位差,這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應(yīng)。兩端具有的電位差值稱為霍爾電勢(shì)U,其表達(dá)式為: U=K·I·B/d,其中K為霍爾系數(shù),I為薄片中通過(guò)的電流,B為外加磁場(chǎng)(洛倫慈力Lorrentz)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,d是薄片的厚度。由此可見,霍爾效應(yīng)的靈敏度低與外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比。霍爾接近開關(guān)就屬于這種有源磁/電轉(zhuǎn)換器件,它是在霍爾效應(yīng)原理的基礎(chǔ)上,利用的集成封裝和組裝工藝制作而成,它可方便地把磁輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際應(yīng)用中的電信號(hào),同時(shí)又具備工業(yè)場(chǎng)合實(shí)際應(yīng)用易操作和可靠性的要求。
霍爾接近開關(guān)的輸入端是以磁感應(yīng)強(qiáng)度B來(lái)表 征的,當(dāng)B值達(dá)到一定的程度(如B1)時(shí),開關(guān)內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),霍爾接近開關(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,和電感式接近開關(guān)類似的有:NPN、PNP、常開型、常閉型、鎖存型(雙極性)、雙信號(hào)輸出幾種類型。 霍爾接近開關(guān)是磁性接近開關(guān)中的一種,具有無(wú)觸電、低功耗、長(zhǎng)使用壽命、響應(yīng)頻率等特點(diǎn),內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌制作成一體化結(jié)構(gòu),所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠地工作。它可應(yīng)用于接近開關(guān)、壓力開關(guān)、里程表等,它是一種新型的電器配件。圖4是它的內(nèi)部原理及轉(zhuǎn)移特性圖?;魻柺介_關(guān)比電感式開關(guān)響應(yīng)頻率,它用磁鋼觸發(fā),電感式用導(dǎo)磁金屬觸發(fā),霍爾式開關(guān)感應(yīng)距離除了與傳感器本身性能有關(guān)外,還與所選磁鋼磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)。
霍爾接近開關(guān)術(shù)語(yǔ)解釋
① 磁感應(yīng)強(qiáng)度:霍爾接近開關(guān)在工作時(shí),它所要求磁鋼具有的磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小。一般磁感應(yīng)強(qiáng)度值B為0.02~0.05特斯拉。
② 響應(yīng)頻率:按規(guī)定在1秒的時(shí)間間隔內(nèi),允許霍爾開關(guān)動(dòng)作循環(huán)的次數(shù)。
③ 輸出狀態(tài):分為常開、常閉、鎖存等幾種類型。例如,當(dāng)無(wú)被檢測(cè)物體時(shí),常開型的霍爾開關(guān)所接通的負(fù)載,由于霍爾接近開關(guān)內(nèi)部的輸出晶體管的截止而不工作;當(dāng)檢測(cè)到物體時(shí),晶體管導(dǎo)通,負(fù)載得電工作。
④ 輸出形式:分為NPN、PNP、常開、常閉、多功能等幾種常用的形式輸出。
⑤ 動(dòng)作距離:動(dòng)作距離是指被檢測(cè)物體按一定方式移動(dòng)時(shí),從基準(zhǔn)位置(霍爾開關(guān)的感應(yīng)表面)到開關(guān)動(dòng)作時(shí)測(cè)得的基準(zhǔn)位置到檢測(cè)面的空間距離。額定動(dòng)作距離指霍爾開關(guān)動(dòng)作距離的標(biāo)稱值。
⑥ 回差距離:動(dòng)作距離與復(fù)位距離之間的值。