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接近傳感器工作原理及選型

閱讀：61發(fā)布時(shí)間：2024-8-5

一. 接近傳感器概述

接近傳感器又稱(chēng)無(wú)觸點(diǎn)接近開(kāi)關(guān)傳感器，是一種理想的電子開(kāi)關(guān)量傳感器。當(dāng)攜帶磁體的被檢測(cè)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(kāi)關(guān)就能無(wú)接觸，無(wú)壓力、無(wú)火花、迅速發(fā)出電氣指令，準(zhǔn)確反應(yīng)出運(yùn)動(dòng)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(duì)惡劣環(huán)境的適用能力，是一般機(jī)械式行程開(kāi)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(dòng)控制系統(tǒng)中可作為限位、計(jì)數(shù)、定位控制和自動(dòng)保護(hù)環(huán)節(jié)。接近傳感器具有使用壽命長(zhǎng)、工作可靠、重復(fù)定位精度高、無(wú)機(jī)械磨損、無(wú)火花、無(wú)噪音、抗振能力強(qiáng)等特點(diǎn)。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(kāi)關(guān)工作原理

電感式接近傳感器屬于一種有開(kāi)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(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的振蕩感應(yīng)頭時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個(gè)渦流反作用于接近開(kāi)關(guān)，使接近開(kāi)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(shí)別出有無(wú)金屬物體接近，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)的通或斷。這種接近開(kāi)關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是金屬物體。

2.電容式接近開(kāi)關(guān)系列

電容式接近傳感器亦屬于一種具有開(kāi)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(kāi)關(guān)時(shí)，物體和接近開(kāi)關(guān)的介電常數(shù)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(kāi)關(guān)的接通和關(guān)斷。這種接近開(kāi)關(guān)的檢測(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)ε的物體時(shí)，可以順時(shí)針調(diào)節(jié)多圈電位器（位于開(kāi)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(kāi)關(guān)在0.7-0.8sn的位置動(dòng)作。

三，磁性接近開(kāi)關(guān)傳感器工作原理

1.原理簡(jiǎn)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(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(chēng)為霍爾效應(yīng)。兩端具有的電位差值稱(chēng)為霍爾電勢(shì)，由此可見(jiàn)，霍爾效應(yīng)的靈敏度高低與外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比的關(guān)系?；魻栭_(kāi)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)，霍爾開(kāi)關(guān)內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，霍爾開(kāi)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(kāi)關(guān)輸出端一般采用晶體管輸出，和接近開(kāi)關(guān)類(lèi)似有npn、pnp、常開(kāi)型、常閉型、鎖存型（雙極性）、雙信號(hào)輸出之分。

2. 接近傳感器的信號(hào)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(jiǎn)單，接線方便，應(yīng)用比較廣泛，可以直接替換磁控開(kāi)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(jì)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(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。

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