接近开关的结构及工作原理(1)

1、XXXXX XXXXX 一、有源型接近开关结构一、有源型接近开关结构: : 有源型接近开关主要包括检测元件、放大电路、有源型接近开关主要包括检测元件、放大电路、 输出驱动电路输出驱动电路3 3部分，一般采用部分，一般采用5V24V5V24V的直流电流，或的直流电流，或 220V220V交流电源等。交流电源等。 图图1 1 有源型接近开关结构框图有源型接近开关结构框图 二、各类接近开关的工作原理二、各类接近开关的工作原理 1 1、电容式接近开关、电容式接近开关 （1 1）电容式接近开关的感应面由两个同轴）电容式接近开关的感应面由两个同轴 金属电极构成，很象金属电极构成，很象“打开的打开的”电容电

2、容 器电极，该两个电极构成一个电容，器电极，该两个电极构成一个电容， 串接在串接在RCRC振荡回路内。振荡回路内。 二、各类接近开关的工作原理二、各类接近开关的工作原理 1 1、电容式接近开关、电容式接近开关 （2 2）电源接通时，）电源接通时，RCRC振荡器不振荡，当一目标朝着电容器振荡器不振荡，当一目标朝着电容器 的电靠近时，电容器的容量增加，振荡器开始振荡。的电靠近时，电容器的容量增加，振荡器开始振荡。 通过后级电路的处理，将振和振荡两种信号转换成通过后级电路的处理，将振和振荡两种信号转换成 开关信号，从而起到了检测有无物体存在的目的。开关信号，从而起到了检测有无物体存在的目的。 该传感

3、器能检测金属物体，也能检测非金属物体，该传感器能检测金属物体，也能检测非金属物体， 对金属物体可以获得最大的动作距离，对非金属物对金属物体可以获得最大的动作距离，对非金属物 体动作距离决定于材料的介电常数，材料的介电常体动作距离决定于材料的介电常数，材料的介电常 数越大，可获得的动作距离越大。可以检测各种固数越大，可获得的动作距离越大。可以检测各种固 体、液体或粉状物体。体、液体或粉状物体。 2 2、电感式接近开关工作原理、电感式接近开关工作原理 电感式传感器由三大部分组成：振荡器、开关电电感式传感器由三大部分组成：振荡器、开关电 路及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金路及放大输出电路

4、。振荡器产生一个交变磁场。当金 属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目 标内产生涡流，从而导致振荡衰减，以至停振。振荡标内产生涡流，从而导致振荡衰减，以至停振。振荡 器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开 关信号，触发驱动控制器件，从而达到非接触式之检关信号，触发驱动控制器件，从而达到非接触式之检 测目的。测目的。 3 3、霍尔接近开关、霍尔接近开关 （1 1）它（甚至透过非黑色金属）响应于一个永久的磁）它（甚至透过非黑色金属）响应于一个永久的磁 场。作用距离大于电感接近开关。响应曲线与

5、永场。作用距离大于电感接近开关。响应曲线与永 久磁场的方向有关。久磁场的方向有关。 （2 2）当一个磁性目标（永久磁铁或外部磁场）接近时，）当一个磁性目标（永久磁铁或外部磁场）接近时， 线圈铁芯的导磁性（线圈的电感量线圈铁芯的导磁性（线圈的电感量L L是由它决定的）是由它决定的） 变小，线圈的电感量也减小，变小，线圈的电感量也减小，Q Q值增加。激励振荡值增加。激励振荡 器振荡，并使振荡电流增加。器振荡，并使振荡电流增加。 3 3、霍尔接近开关、霍尔接近开关 （3 3）用于检测磁场，一般用磁钢作为被检测体。其内）用于检测磁场，一般用磁钢作为被检测体。其内 部的磁敏感器件仅对垂直于传感器端面的磁

6、场敏感，部的磁敏感器件仅对垂直于传感器端面的磁场敏感， 当磁极当磁极S S极正对接近开关时，接近开关的输出产生极正对接近开关时，接近开关的输出产生 正跳变，输出为高电平，若磁极正跳变，输出为高电平，若磁极N N极正对接近开关极正对接近开关 时，输出为低电平。时，输出为低电平。 4 4、超声波接近开关、超声波接近开关 适于检测不能或不可触及的目标，其控制功能适于检测不能或不可触及的目标，其控制功能 不受声光电等因素干扰，检测物体可以是固体、液不受声光电等因素干扰，检测物体可以是固体、液 体或粉末状态，只要能反射超声波即可。体或粉末状态，只要能反射超声波即可。 其主要由压电陶瓷传感器、发射超声波和

7、接其主要由压电陶瓷传感器、发射超声波和接 收反射波用的电子装置及调节检测范围用的程控收反射波用的电子装置及调节检测范围用的程控 桥式开关等几个部分组成。桥式开关等几个部分组成。 5 5、高频振荡式接近开关、高频振荡式接近开关 用于检测各种金属，主要由高频振荡器、集成电路用于检测各种金属，主要由高频振荡器、集成电路 或晶体管放大器和输出器或晶体管放大器和输出器3 3部分组成。部分组成。 1 其基本工作原理是当有金属物体接近振荡器的线其基本工作原理是当有金属物体接近振荡器的线 圈时，该金属物体内部产生的涡流将吸取振荡器的能圈时，该金属物体内部产生的涡流将吸取振荡器的能 量，致使振荡器停振。量，致使振荡器停振。 2 振荡器的振荡和停振这两个信号，经整形放大后转振荡器的振荡和停振这两个信号，经整形放大后转 换成开关信号输出。换成开关信号输出。 3 6 6、光电式接近开关、光电式接近开关 利用光电效应做成的开关叫光电开关。利用光电效应做成的开关叫光电开关。 将发光器件与光电器件按一定方向装在同一将发光器件与光电器件按一定方向装在同一 个检测头内。当有反光面（被检测物体）接个检测头内。当有反光面（被检测物体）接 近时，光电器件接