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文檔簡介
接近(jiējìn)開關簡介接近開關(kāiguān)又稱無觸點行程開關(kāiguān)。它能在一定的距離(幾毫米至幾十毫米)內(nèi)檢測有無物體靠近。當物體進入其設定距離范圍內(nèi)時,就發(fā)出“動作”信號,該信號屬于開關(kāiguān)信號(高電平或低電平)。接近開關能直接驅動中間繼電器。多數(shù)接近開關已將感辨頭和測量轉換電路做在同一殼體內(nèi),殼體上多帶有螺紋或安裝孔,以便于安裝和調(diào)整。接近開關的應用已遠超出行程開關的行程控制和限位保護范疇。它可以用于高速計數(shù)、測速,確定金屬物體的存在和位置,測量物位等。10/12/20231第一頁,共二十九頁。接近開關的核心部分是“感辨頭”,它對正在接近的物體有很高的感辨能力。在生物界,眼鏡蛇的尾部能感辨出人體發(fā)出的紅外線;而電渦流探頭能感辨金屬導體(dǎotǐ)的靠近。應變片、電位器之類的傳感器無法用于接近開關,因為它們屬于接觸式測量。10/12/20232第二頁,共二十九頁。接近開關(kāiguān)外形10/12/20233第三頁,共二十九頁。接近(jiējìn)開關外形10/12/20234第四頁,共二十九頁。接近開關(kāiguān)外形(續(xù))10/12/20235第五頁,共二十九頁。一、常用的接近開關(kāiguān)分類
常用的接近開關有電渦流式(以下簡稱電感接近開關)、電容式、磁性(cíxìng)干簧開關、霍爾式、光電式、微波式、超聲波式等。10/12/20236第六頁,共二十九頁。二、接近(jiējìn)開關的特點
接近開關與被測物不接觸、不會產(chǎn)生機械磨損和疲勞損傷、工作壽命長、響應快、無觸點、無火花、無噪聲、防潮、防塵、防爆性能較好、體積小、安裝、調(diào)整方便;缺點是觸點容量(róngliàng)較小、輸出短路時易燒毀。
10/12/20237第七頁,共二十九頁。三.接近開關(kāiguān)的主要性能指標:
額定(édìng)動作距離、工作距離、動作滯差、重復定位精度(重復性)、動作頻率等。10/12/20238第八頁,共二十九頁。四、電渦流接近開關(kāiguān)
(即:電感接近開關(kāiguān))的工作原理
電感接近開關由LC高頻振蕩器和放大處理電路組成,金屬物體在接近辨頭時,表面產(chǎn)生(chǎnshēng)渦流。這個渦流反作用于接近開關,使接近開關振蕩能力衰減,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,進而控制開關的通或斷。這種接近開關所能檢測的物體必須是導電性能良好的金屬物體。10/12/20239第九頁,共二十九頁。五、電渦流(wōliú)接近開關原理框圖10/12/202310第十頁,共二十九頁。六、常見接近開關的型號(xínghào)說明
(摘自浙江·洞頭開關廠資料)10/12/202311第十一頁,共二十九頁。七、接近開關的術語(shùyǔ)解釋(1)1.動作(檢測)距離:被測體按一定方式移動(yídòng)時,從基準位置(接近開關的感應表面)到開關動作時測得的基準位置到檢測面的空間距離的標稱值。2.設定距離:指整定距離,一般為額定動作距離的0.8倍,以保證工作可靠。
3.復位距離:接近開關動作后,又再次復位時的與被測物的距離,它略大于動作距離。4.回差值:動作距離與復位距離之間的絕對值?;夭钪翟酱螅瑢ν饨绲母蓴_以及被測物的抖動等的抗干擾能力就越強。10/12/202312第十二頁,共二十九頁。接近開關(kāiguān)的檢測距離與回差10/12/202313第十三頁,共二十九頁。接近(jiējìn)開關的術語解釋(2)標準檢測體:可與現(xiàn)場被檢金屬作比較(bǐjiào)的標準金屬檢測體。標準檢測體通常為正方形的A3鋼,厚度為1mm,所采用的邊長是接近開關檢測面直徑的2.5倍。10/12/202314第十四頁,共二十九頁。不同(bùtónɡ)材料的金屬檢測物對電渦流接近開關動作距離的影響(以Fe為參考金屬)
對于非磁性材料,被測體的電導率越高,則靈敏度越高;被測體是磁性材料時,其磁導率將影響(yǐngxiǎng)電渦流線圈的感抗,其磁滯損耗還將影響電渦流線圈的Q值。磁滯損耗大時,其靈敏度通常較高。10/12/202315第十五頁,共二十九頁。接近開關(kāiguān)的術語解釋(3)接近開關的安裝方式:分齊平式和非齊平式。齊平式(又稱埋入型)的接近開關表面可與被安裝的金屬物件形成(xíngchéng)同一表面,不易被碰壞,但靈敏度較低;非齊平式(非埋入安裝型)的接近開關則需要把感應頭露出一定高度,否則將降低靈敏度。10/12/202316第十六頁,共二十九頁。接近(jiējìn)開關的安裝方式齊平(qípínɡ)式安裝非齊平(qípínɡ)式安裝10/12/202317第十七頁,共二十九頁。接近開關(kāiguān)的術語解釋(4)響應頻率f:按規(guī)定,在1秒的時間間隔內(nèi),接近開關動作循環(huán)的最大次數(shù),重復頻率大于該值時,接近開關無反應。響應時間t:接近開關檢測到物體時刻(shíkè)到接近開關出現(xiàn)電平狀態(tài)翻轉的時間之差??捎霉綋Q算:
t=1/f10/12/202318第十八頁,共二十九頁。響應(xiǎngyìng)頻率及響應(xiǎngyìng)時間示意圖10/12/202319第十九頁,共二十九頁。接近(jiējìn)開關的術語解釋(5)輸出狀態(tài):常開/常閉型接近(jiējìn)開關當無檢測物體時,對常開型接近開關而言,由于接近開關內(nèi)部的輸出三極管截止,所接的負載不工作(失電);當檢測到物體時,內(nèi)部的輸出級三極管導通,負載得電工作。對常閉型接近開關而言,當未檢測到物體時,三極管反而處于導通狀態(tài),負載得電工作;反之則負載失電。10/12/202320第二十頁,共二十九頁。接近開關的術語(shùyǔ)解釋(6)
常用(chánɡyònɡ)的輸出形式有: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(帶繼電器)等幾種,讀者可查閱以下有關資料。10/12/202321第二十一頁,共二十九頁。輸出(shūchū)形式(1~4)負載(fùzài)負載(fùzài)藍藍藍藍10/12/202322第二十二頁,共二十九頁。輸出(shūchū)形式(5~8)負載(fùzài)負載(fùzài)負載10/12/202323第二十三頁,共二十九頁。接近開關的術語(shùyǔ)解釋(7)導通壓降:接近開關在導通狀態(tài)時,開關內(nèi)部的輸出三極管集電極與發(fā)射極之間的電壓降。一般(yībān)情況下,導通壓降約為0.3V。10/12/202324第二十四頁,共二十九頁。導通壓降0.3V10/12/202325第二十五頁,共二十九頁。接近開關的接線(jiēxiàn)方法舉例以NPN、常開型為例來說明(shuōmíng)接線方法OUT端與GND端的(duāndì)壓降Uces約為0.3V,流過KA的電流IKA=(VCC-0.3)/RKA。若IKA大于KA的額定吸合電流,則KA能夠可靠吸合。10/12/202326第二十六頁,共二十九頁。請按接線圖將各元件(yuánjiàn)正確地連接起來。10/12/202327第二十七頁,共二十九頁。接近開關(kāiguān)使用注意事項1.請勿將電感接近開關置于0.02T以上的磁場環(huán)境下使用,以免造成誤動作。2.為了保證不損壞接近開關,請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。3.為了使接近開關長期穩(wěn)定工作,請務必進行定期的維護,包括被檢測物體和接近開關的安裝位置是否有移動或松動,接線和連接(liánjiē)部位是否接觸不良,是否有金屬粉塵粘附等。4.DC二線制接近開關具有0.5~1mA的靜態(tài)泄漏電流,在一些對泄漏電流要求較高的場合下,可改用DC三線制接近開關。5.接近開關使用電感性負載時,務必在負載兩端并接續(xù)流二極管,以免損壞接近開關輸出級。10/12/202328第二十八頁,共二十九頁。內(nèi)容(nèiróng)總結接近開關簡介。接近開關的應用已遠超出行程開關的行程控制和限位保護范疇。在生物界,眼鏡蛇
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