咨詢熱線:021-80392549

近接開關(guān)簡(jiǎn)介與應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):86
核心提示:

  近接開關(guān)(Proximity Switch)又稱近接傳感器,在許多自動(dòng)化機(jī)械、產(chǎn)業(yè)機(jī)械、半導(dǎo)體設(shè)備、工具機(jī)等,是不可缺少的角色之一,它負(fù)責(zé)偵測(cè)物體的存在與否,以便讓控制器了解目前機(jī)構(gòu)的有無、位置或者是它也可以被設(shè)計(jì)成計(jì)數(shù)感測(cè),在輸送帶上計(jì)算物品通過的數(shù)量,它的用途非常廣泛,特性也非常優(yōu)異,如:動(dòng)作周期快速、非接觸感測(cè)、小型化設(shè)計(jì)、耐環(huán)境、低價(jià)格等,許多制造商便積極投入研發(fā)生產(chǎn),種類及外型琳瑯滿目,有長(zhǎng)方型、四方型、圓柱型、圓孔型、溝型、多點(diǎn)型等,動(dòng)作形態(tài)又分常開(NO)及常閉(NC),一般近接開關(guān)都是非接觸型,依原理可分成以下4種類型:
  1. 感應(yīng)型近接開關(guān)(Inductive sensor) :
它的使用原理主要是利用內(nèi)部的LC及晶體管電路產(chǎn)生振蕩,當(dāng)有導(dǎo)磁(如鐵或鎳等)或抗磁(如銅)的金屬接近線圈平面時(shí),將改變電感之導(dǎo)磁系數(shù),吸收振蕩電路產(chǎn)生之能量,使得振蕩衰減,若物體持續(xù)接近,則振蕩將停止,這樣便偵測(cè)出物體是否存在。因?yàn)槭峭高^電磁效應(yīng)來進(jìn)行感測(cè),故此類型的感測(cè)物必須為具有傳導(dǎo)性的金屬物體,而且因?yàn)檎鹗幘圈放射出的磁力線很廣,所以傳感器附近有其它磁性物體或其它的近接開關(guān),可能容易產(chǎn)生誤動(dòng)作,在配置及設(shè)計(jì)時(shí)需遵行制造商規(guī)格手冊(cè)之規(guī)范。
  2. 電容式近接開關(guān)(Capacitive sensor) :
它的原理是將數(shù)百kHz~數(shù)MHz的高頻振蕩電路一部份引出到檢出電極板,由電極板產(chǎn)生高頻磁場(chǎng),若有物體接近時(shí),則物體表面和檢出電極板表面起分極現(xiàn)象,而使得整體電容量增加或減少,因此由電容量變化可間接推算出移動(dòng)物或被感測(cè)物之運(yùn)動(dòng)量或位置變化,此類型感測(cè)物可以是金屬、塑料、液體、木材等。
  3. 光電式近接開關(guān)(Photoelectric sensor) :
廣泛定義也稱光電傳感器,它的種類相當(dāng)多,其中擴(kuò)散反射型光電近接與一般近接架構(gòu)較相同,傳感器內(nèi)建光源電路,利用光發(fā)射器藉由物體表面反射回來的光量強(qiáng)度,來判斷物體有無,此類型傳感器不需反射板,雖然檢出距離設(shè)定容易,不過缺點(diǎn)很多如:感測(cè)距離短、檢出精度不一、感測(cè)物體背景需考量、檢測(cè)感度調(diào)整、兩個(gè)光電近接裝置過近容易產(chǎn)生干涉誤動(dòng)作等。
  4. 磁氣型近接開關(guān)(Magnetic sensor) :
它的原理和磁簧開關(guān)原理相同,傳感器內(nèi)磁簧管是由二片鐵性簧片,平行放置重迭形成一間隙,這兩片細(xì)長(zhǎng)扁平簧片會(huì)鍍上貴金屬以確保其最佳功能,貴金屬一般是使用銠或金,這兩片簧片是被完全密封在一支充入惰性氣體之玻璃管上,當(dāng)有磁場(chǎng)接近時(shí)(一般是用永久磁鐵),磁性足夠大時(shí)就會(huì)相吸,接點(diǎn)將從OFF至ON,此磁簧管構(gòu)造上沒有機(jī)械式零件或電子零件,因此不會(huì)有卡住或電路損壞等不良發(fā)生,接點(diǎn)壽命可每次精確且高速作動(dòng)達(dá)數(shù)百萬次,此類型傳感器通常為一組(傳感器與磁鐵),最常用在門窗開關(guān)檢測(cè)。
  在工具機(jī)中最常用到的是圓柱感應(yīng)型近接開關(guān),為求高質(zhì)量與動(dòng)作精確性,輸出型式有PNP輸出、NPN輸出、直流2線式、交流2線式、類比輸出等,以下我們解說3線式與2線式差異處:
在早期,因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)、半導(dǎo)體技術(shù)等因素,多半使用直流3線式近接,其接線圖如下:
后期,因?yàn)榭萍歼M(jìn)步逐漸以直流2線式近接取代3線式,其優(yōu)點(diǎn)如下:
  1. 安全性:
即使萬一電路短路時(shí),二線式開關(guān)是安全的,內(nèi)部電氣部件故障、電線斷線、外傷、電源浪涌等可能會(huì)造成內(nèi)部電路短路,通過負(fù)載與電源連接的直流二線式開關(guān)因?yàn)椴粫?huì)有負(fù)載電流以上的電流通過,和直流三線式開關(guān)不同,不會(huì)造成燃燒或起火等危險(xiǎn)情況。
  2. 低消耗電流:
直流二線式接近開關(guān)在輸出OFF時(shí)的電流低于0.55mA!實(shí)現(xiàn)了超低消耗電流,與需要10mA直流三線式開關(guān)相比,節(jié)約1/ 18的電流。
例:流入各開關(guān)的負(fù)載電流被設(shè)定為10mA時(shí),因?yàn)橹绷魅式另外需要消耗電流(約10mA),所以一個(gè)開關(guān)所需的電流為20mA。而直流二線式只需10mA的負(fù)載電流,在這種情況下,用于開關(guān)的電源容量可以減半。
  3. 配線節(jié)省及減低錯(cuò)誤:
與三線式相比,配線工序和端子數(shù)量節(jié)省2/3,直流二線式在配線時(shí)導(dǎo)致極性錯(cuò)誤的機(jī)率減少。如果使用無極性型,就能完全防止極性錯(cuò)誤的配線發(fā)生。
  4. 動(dòng)作指示燈設(shè)計(jì):
近接開關(guān)依據(jù)體積大小,其動(dòng)作距離有所不同 ,往往在固定近接開關(guān)時(shí)都使用目測(cè)來松放固定螺絲,這樣一來一旦機(jī)械送電測(cè)試,人員往往無法從機(jī)械端看出近接開關(guān)是否有感應(yīng)到,于是便設(shè)計(jì)一個(gè)LED燈在近接上面,在規(guī)定距離內(nèi)感應(yīng)LED顯示綠色,若在不安定感測(cè)距離下感應(yīng)LED顯示紅色,當(dāng)然,若都沒亮就是超出感應(yīng)距離。

 

工博士工業(yè)品商城聲明:凡資訊來源注明為其他媒體來源的信息,均為轉(zhuǎn)載自其他媒體,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn),也不代表本網(wǎng)站對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。您若對(duì)該文章內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑,請(qǐng)立即與商城(www.podvhdv.cn)聯(lián)系,本網(wǎng)站將迅速給您回應(yīng)并做處理。
聯(lián)系電話:021-31666777
新聞、技術(shù)文章投稿QQ:3267146135  投稿郵箱:syy@gongboshi.com