與運(yùn)動部件無機(jī)械接觸而能動作的位置開關(guān)。接近開關(guān)是利用傳感器對接近物體的敏感特性,以非接觸方式檢測物體的控制開關(guān)。
接近開關(guān)以檢測物體的形式和特性不同,有能檢測金屬物體的電感式接近開關(guān),能檢測金屬物體和非金屬物體及液體的電容式接近開關(guān),能檢測磁性的磁感式接近開關(guān),利用光信號檢測物體的光電感式接近開關(guān)的原理。
電感式接近開關(guān)由LC振蕩電路、信號觸發(fā)器和開關(guān)放大器組成。振蕩電路的線圈產(chǎn)生高頻磁場,該磁場從傳感器的感應(yīng)面向外發(fā)送,當(dāng)金屬物體進(jìn)入檢測區(qū)時,如果是非磁性金屬,則產(chǎn)生渦電流。
如果是磁性金屬,滯后現(xiàn)象及渦流損耗也會產(chǎn)生,這些損失使LC振蕩電路能量減小從而降低振蕩。
當(dāng)信號觸發(fā)器檢測到這減少現(xiàn)象時,便將它轉(zhuǎn)換成信號。
電容式接近開關(guān)的原理
電容式接近開關(guān)主要是由兩個同軸電極,晶體管振蕩器,檢波器,信號觸發(fā)器和開關(guān)放大器組成。
A電極與B電極就象一個電容器,當(dāng)接通電源時,在電極板產(chǎn)生電場,當(dāng)有金屬,非金屬或液體接近傳感器感應(yīng)面時,晶體管振蕩就會產(chǎn)生振蕩,振蕩器產(chǎn)生的正旋波信號經(jīng)檢波電路整形后,再經(jīng)信號觸發(fā)器和開關(guān)放大器形成開關(guān)信號。
從而起到檢測有無物體存在的目的。電容式接近開關(guān)檢測金屬物體可獲得是大的檢測距離。對非金屬物體的檢測距離因物體的介電常數(shù)不同,檢測距離有所不同。
磁感式接近開關(guān)的原理
磁感式接近開關(guān)對磁場起反應(yīng)。電子式霍爾器件,彈簧式舌簧管等是磁敏器件。利用霍爾器件設(shè)計的霍爾式傳感器可檢測外部磁鐵。
利用霍爾器件設(shè)計的齒輪傳感器適合對旋轉(zhuǎn)速度的探測,檢測齒輪的停止和控制等。利用彈簧式舌簧管設(shè)計的傳感器,可檢測、磁體。檢測距離遠(yuǎn),并可穿透其它磁性物體進(jìn)行檢測。
基于磁場能穿透無磁性金屬這類接近開關(guān),可通過磁場穿透氣缸的鋁壁檢測內(nèi)部固定在活塞上的、磁鐵,實(shí)現(xiàn)對活塞集團(tuán)的檢測。
2.接近開關(guān)有什么優(yōu)勢,還有哪些優(yōu)缺點(diǎn)呢?
接近開關(guān)又稱無觸點(diǎn)接近開關(guān),是理想的電子開關(guān)量傳感器。當(dāng)金屬檢測體接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域,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。
它廣泛地應(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)等。
幾大優(yōu)勢:
1.外形尺寸比普通開關(guān)短一倍,節(jié)省安裝空間
2.在自身不會對其他產(chǎn)品產(chǎn)生干擾的基礎(chǔ)上,對外界的高頻干擾有非常強(qiáng)的抵抗力
3.感應(yīng)距離加倍
4.多種外形尺寸(方形、圓形、平口、螺紋等);多種外売材質(zhì)
5.防腐、防爆、耐高溫
優(yōu)點(diǎn)
1、非接觸,所以不會磨損和損傷檢測對象物。
2、采用無接點(diǎn)輸出方式,因此壽命延長,采用NPN/PNP輸出,對接點(diǎn)的壽命無影響.
3、不受檢測對象的污漬和油、水等的影響,只對鐵磁性感應(yīng)。
4、高速響應(yīng)可達(dá)3KHZ
缺點(diǎn):
1、根據(jù)檢測物體的材料不同,其檢測距離有著顯著的差別,一般檢測物體為非磁性金屬(例如鋁等),那么檢測距離會變小
2、相互干擾指受相鄰傳感器磁性(或靜電容量)的影響,輸出處于不穩(wěn)定的狀態(tài)
3、接近傳感器OFF時,因電路的運(yùn)行而有少量的電流泄漏,因此,會發(fā)生負(fù)載內(nèi)殘留少量電流(負(fù)載殘留電壓),負(fù)載的復(fù)位不良限位開關(guān)是接觸式開關(guān),利用接點(diǎn)的機(jī)械開合來實(shí)現(xiàn)開關(guān)的功能。
接近開關(guān)又稱無觸點(diǎn)行程開關(guān),它除可以完成行程控制和限位保護(hù)外,還是一種非接觸型的檢測裝置,用作檢測零件尺寸和測速等,也可用于變頻計數(shù)器、變頻脈沖發(fā)生器、液面控制和加工程序的自動銜接等。特點(diǎn)有工作可靠、壽命長、功耗低、復(fù)定位精度高、操作頻率高以及適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境等。
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,但其檢測特性相同,溝型的檢測部位是在槽內(nèi)側(cè),用于檢測通過槽內(nèi)的物體,貫通型在我國很少生產(chǎn),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)組裝成水位檢測裝置等。
接近開關(guān)又稱無觸點(diǎn)接近開關(guān),是理想的開關(guān)量傳感器。當(dāng)金屬檢測體接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域,開關(guān)就能無接觸,無壓力、無火花、迅速發(fā)出指令,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。它廣泛地應(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)。接近開關(guān)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(diǎn)。因此到目前為止,接近開關(guān)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.
1.接近開關(guān)技術(shù)指標(biāo)檢測
1.1.動作距離測定;當(dāng)動作片由正面靠近接近開關(guān)的感應(yīng)面時,使接近開關(guān)動作的距離為接近開關(guān)的最大動作距離,測得的數(shù)據(jù)應(yīng)在產(chǎn)品的參數(shù)范圍內(nèi)。
1.2.釋放距離的測定;當(dāng)動作片由正面離開接近開關(guān)的感應(yīng)面,開關(guān)由動作轉(zhuǎn)為釋放時,測定動作片離開感應(yīng)面的最大距離。
1.3.回差H的測定;最大動作距離和釋放距離之差的絕對值。
1.4.動作頻率測定;用調(diào)速電機(jī)帶動膠木圓盤,在圓盤上固定若干鋼片,調(diào)整開關(guān)感應(yīng)面和動作片間的距離,約為開關(guān)動作距離的80%左右,轉(zhuǎn)動圓盤,依次使動作片靠近接近開關(guān),在圓盤主軸上裝有測速裝置,開關(guān)輸出信號經(jīng)整形,接至數(shù)字頻率計。此時啟動電機(jī),逐步提高轉(zhuǎn)速,在轉(zhuǎn)速與動作片的乘積與頻率計數(shù)相等的條件下,可由頻率計直接讀出開關(guān)的動作頻率。
1.5.重復(fù)精度測定;將動作片固定在量具上,由開關(guān)動作距離的120%以外,從開關(guān)感應(yīng)面正面靠近開關(guān)的動作區(qū),運(yùn)動速度控制在0.1mm/s上。當(dāng)開關(guān)動作時,讀出量具上的讀數(shù),然后退出動作區(qū),使開關(guān)斷開。如此重復(fù)10次,最后計算10次測量值的最大值和最小值與10次平均值之差,差值大者為重復(fù)精度誤差.
2.接近開關(guān)的選型
對于不同的材質(zhì)的檢測體和不同的檢測距離,應(yīng)選用不同類型的接近開關(guān),以使其在系統(tǒng)中具有高的性能價格比,為此在選型中應(yīng)遵循以下原則:
2.1.當(dāng)檢測體為金屬材料時,應(yīng)選用高頻振蕩型接近開關(guān),該類型接近開關(guān)對鐵鎳、A3鋼類檢測體檢測比較靈敏。對鋁、黃銅和不銹鋼類檢測體,其檢測靈敏度就低。
2.2.當(dāng)檢測體為非金屬材料時,如;木材、紙張、塑料、玻璃和水等,應(yīng)選用電容型接近開關(guān)。
2.3.金屬體和非金屬要進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測和控制時,應(yīng)選用光電型接近開關(guān)或超聲波型接近開關(guān)。
2.4.對于檢測體為金屬時,若檢測靈敏度要求不高時,可選用價格低廉的磁性接近開關(guān)或霍爾式接近開關(guān)。
1、接近開關(guān)、限位開關(guān)都是位置開關(guān),與位置相關(guān);
2、接近開關(guān)可以是晶體管無觸點(diǎn)開關(guān),也可以是由晶體管控制的有觸點(diǎn)開關(guān);
3、他們的根本區(qū)別在于驅(qū)動方式不同,限位開關(guān)靠撞塊碰撞后動作,而接近開關(guān)只要接近就可感應(yīng)動作;
4、所以接近開關(guān)適用頻繁檢測位置的場合;
5、所以接近開關(guān)的使用受條件限制,安裝較麻煩.