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接近傳感器工作原理及選型

閱讀:82發(fā)布時間:2024-8-5

一. 接近傳感器概述


接近傳感器又稱無觸點接近開關(guān)傳感器,是一種理想的電子開關(guān)量傳感器。當(dāng)攜帶磁體的被檢測物體接近接近傳感器的感應(yīng)區(qū)域,接近傳感器內(nèi)部的電子開關(guān)就能無接觸,無壓力、無火花、迅速發(fā)出電氣指令,準(zhǔn)確反應(yīng)出運(yùn)動機(jī)構(gòu)的位置和行程,即使用于一般的行程控制,其定位精度、操作頻率、使用壽命、安裝調(diào)整的方便性和對惡劣環(huán)境的適用能力,是一般機(jī)械式行程開關(guān)所不能相比的。接近傳感器廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業(yè)。在自動控制系統(tǒng)中可作為限位、計數(shù)、定位控制和自動保護(hù)環(huán)節(jié)。接近傳感器具有使用壽命長、工作可靠、重復(fù)定位精度高、無機(jī)械磨損、無火花、無噪音、抗振能力強(qiáng)等特點。因此到目前為止,接近傳感器的應(yīng)用范圍日益廣泛,其自身的發(fā)展和創(chuàng)新的速度也是極其迅速。


二.接近傳感器工作原理


1.電感式接近開關(guān)工作原理


電感式接近傳感器屬于一種有開關(guān)量輸出的位置傳感器,它由lc高頻振蕩器和放大處理電路組成,利用金屬物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場的振蕩感應(yīng)頭時,使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個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,由此識別出有無金屬物體接近,進(jìn)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金屬物體。


2.電容式接近開關(guān)系列


電容式接近傳感器亦屬于一種具有開關(guān)量輸出的位置傳感器,它的測量頭通常是構(gòu)成電容器的一個極板,而另一個極板是物體的本身,當(dāng)物體移向接近開關(guān)時,物體和接近開關(guān)的介電常數(shù)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)的接通和關(guān)斷。這種接近開關(guān)的檢測物體,并不限于金屬導(dǎo)體,也可以是絕緣的液體或粉狀物體,在檢測較低介電常數(shù)ε的物體時,可以順時針調(diào)節(jié)多圈電位器(位于開關(guān)后部)來增加感應(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的位置動作。


三,磁性接近開關(guān)傳感器工作原理


1.原理簡介


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(yīng)。兩端具有的電位差值稱為霍爾電勢,由此可見,霍爾效應(yīng)的靈敏度高低與外加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比的關(guān)系?;魻栭_關(guān)的輸入端是以磁感應(yīng)強(qiáng)度b來表征的,當(dāng)b值達(dá)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)。磁性接近傳感器就是根據(jù)霍爾效應(yīng)制成的,磁性接近開關(guān)輸出端一般采用晶體管輸出,和接近開關(guān)類似有npn、pnp、常開型、常閉型、鎖存型(雙極性)、雙信號輸出之分。


2. 接近傳感器的信號輸出


接近傳感器有二線式輸出和三線式輸出,兩線制接近傳感器安裝簡單,接線方便,應(yīng)用比較廣泛,可以直接替換磁控開關(guān)。三線式輸出接近傳感器有npn和pnp兩種,pnp輸出接近傳感器一般應(yīng)用在plc或計算機(jī)作為控制指令較多,npn輸出接近傳感器用于控制直流繼電器較多,在實際應(yīng)用中要根據(jù)控制電路的特性進(jìn)行選擇其輸出形式。

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