接近开关内部结构
发布时间:2019-07-04 11:20     浏览量:

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  接近开关的种类很多▯,其中以高频振荡型最为常用▯▯▯,它占全部接近开关产量的80%以上。高频振荡型接近,开关主要由传感器(感应头)、振荡器▯▯▯、开关电路▯、输出电路以▯▯”及稳压电源等组成▯。接近开关结构原理如图2-31所示。接近开关大多由一个高频振荡器和一个整形放大器组成。工作原理是振荡器振荡后▯▯▯,在开关的感应面上产生交变磁场,当金属物体接近感应面时▯,金属体产生涡流,吸收了振荡器的能量▯▯,使振荡减弱以致停振。振荡与停振两种不同的状态▯,由整形放大器转换成二进制的开关信号▯▯,从而达到检测位置的目的。

  接近开关可分为高频振荡型、感应电桥型▯▯、霍尔效应型▯、光电型▯▯▯、永磁及磁敏元件型、电容型及超声波型等,其中以高频振荡型最为常见▯,我国生产的接近开关大部分为此类型,它最主要由感应头▯▯▯、振荡器、开关元件、输出器和稳压器等部分组成▯。常用的行程开关▯▯、接近开关的外形。

  高频振荡型接近开关检测▯▯▯,当安装在生产机械运动部件上的金属检测体(通常为铁磁件)接近感应头时,由于电磁感应作用▯▯▯,使处于高频振荡器?线圈磁场中的检测体内部产生涡流及磁滞损耗,以致振荡回路因内阻增大、损耗增加而使振荡减弱,直至停止振荡。此时▯,晶体管开关元”件就导通,并通过输出器(电磁式继电器)输出信号,从而起到控制作用▯▯。

  2.接近开关型号及电气符号接近开关的产品种类十分丰富,型号繁多,目前国产的接近开关有3SG、LJ▯▯▯、CJ▯、SJ、AB、LX10等系列。

  (b) 常闭触点接近开关的图形符号及文字符号▯▯,其文字符号与行程开关相同,可视为行程开关的一种。

  3.接近开关的选用此开关能无接触▯▯、无压力、无火花并迅速发出电▯▯▯;气指令▯,准确反应出运动部件的位置和行程,而且其定位精度高、响应速度快▯、使用寿命长、安装:调整方便▯▯、适用能力强等优点▯▯。但价格高▯▯,因此常▯▯▯“用于工作:频率高▯、可靠性及精度要求均较高的场合。在选择时,应根据应答距离▯、输出要求▯▯▯、相应速度等合理选择型号、规格及输出形式▯。

  言归正传,接近开关,顾名思义,就是可以检测到靠近的物体并给出开;关信号的一种设备。其内部构成如下图所示 :

  虽然看起来不大,有的甚至很小,但其内部都是由传感器线圈▯▯、振荡器▯、数模转换器、放大器、输出端组成▯。检测时原理则如下图所示:

  如上左图所示▯▯,接近开关感应面前方区域▯▯▯,由LC振荡器一直产生一个高频振荡的电磁场(如上图所示左侧正弦波),当有一个铁磁性的金属进入图中所示的电磁场区域时▯,根据电磁感应原理,铁磁性金属的内部会感应出电涡流,而依据楞次定律▯,这个电涡流会产生一个反向影响传感器本身电磁场方向的另外一个电磁场▯▯,因为两者方向相反,那么矢量叠加之后电磁场的幅值就会衰减(如上图右侧波形所示),这时候内部的处理器会检测到这个幅值的衰减,进而把信号经过数模转换及放大器输出▯,这时候我们使用者就能看到传感器开关灯的状态发生改变了。所以从原理上来理解的话▯▯,我们可以知道为什么电感式接近开关只能检测金属了。(当然,有人也会问▯,既然只有铁磁性金属才能产生涡流,那为?什么铝▯、铜这种非铁磁性的金属也能检测到呢▯?这里顺便也给大家普及一下,为了解决这个问题,很多厂家的做法是在检测振荡电磁场幅值的同时检测其振荡频率,当铝、铜等非铁磁性金属进入感应区时 ▯,振荡频率会发生改变,通过检测这些综合指标,继而可以检测所有的金属 )

  既然了解了接近开关的原理里,下面就是使用的问题了▯▯。首先需要重视的一点是,因为电感式原理对铁磁性金属和非铁磁性判断方法不同,所以同一款标准的接近开关检测不同的金属时其感应距离是不同“的。下图所示为某款接近开关检测不同金属时感应距离与被测物材质的关系。(当然▯▯,现在也有一些特殊型号即衰减系数为1的接近开关,在检测不同的金属时可以做到有相同的感应距离,但因为其价格较贵普及度不高▯,今天我们不做交流),由图中可知,同一款传感器检测不同的金属时其感应距离相差还是很大的。

  第二点需要注意的是接近开关现场安装时会有一个参数叫齐平▯、非齐平的(也有叫屏蔽、非屏蔽的)▯▯。如下图▯▯。所谓齐平就是指接近开关感应面与与周围金属壳体是齐平的,这种安装方式的在使用时可以把接近开关埋在金属载体中,只要感应面不低于载体面就行。而非齐平类型的在安装时其感应面必须高出周围金属载体(非金属载体则无此要求)▯。(在此顺便普及一下为什么会有非齐平的方式:因为非齐平的感应面其电磁场区域大,在同等尺寸的外壳下可以增加感应距离,而大的感应距离正是很多应用所需要的,所以才有了非齐平的?设计)。

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