医学专题-接近开关的术语解释

接近(jiējìn)开关简介接近开关(kāiguān)又称无触点行程开关(kāiguān)。它能在一定的距离（几毫米至几十毫米）内检测有无物体靠近。当物体进入其设定距离范围内时，就发出“动作”信号，该信号属于开关(kāiguān)信号（高电平或低电平）。接近开关能直接驱动中间继电器。多数接近开关已将感辨头和测量转换电路做在同一壳体内，壳体上多带有螺纹或安装孔，以便于安装和调整。接近开关的应用已远超出行程开关的行程控制和限位保护范畴。它可以用于高速计数、测速，确定金属物体的存在和位置，测量物位等。第一页，共二十九页。6/7/20231编辑ppt接近开关的核心部分是“感辨头”，它对正在接近的物体有很高的感辨能力。在生物界，眼镜蛇的尾部能感辨出人体发出的红外线；而电涡流探头能感辨金属导体(dǎotǐ)的靠近。应变片、电位器之类的传感器无法用于接近开关，因为它们属于接触式测量。第二页，共二十九页。6/7/20232编辑ppt接近开关(kāiguān)外形第三页，共二十九页。6/7/20233编辑ppt接近(jiējìn)开关外形第四页，共二十九页。6/7/20234编辑ppt接近开关(kāiguān)外形（续）第五页，共二十九页。6/7/20235编辑ppt一、常用的接近开关(kāiguān)分类

常用的接近开关有电涡流式（以下简称电感接近开关）、电容式、磁性(cíxìng)干簧开关、霍尔式、光电式、微波式、超声波式等。第六页，共二十九页。6/7/20236编辑ppt二、接近(jiējìn)开关的特点

接近开关与被测物不接触、不会产生机械磨损和疲劳损伤、工作寿命长、响应快、无触点、无火花、无噪声、防潮、防尘、防爆性能较好、体积小、安装、调整方便；缺点是触点容量(róngliàng)较小、输出短路时易烧毁。

第七页，共二十九页。6/7/20237编辑ppt三.接近开关(kāiguān)的主要性能指标：

额定(édìng)动作距离、工作距离、动作滞差、重复定位精度（重复性）、动作频率等。第八页，共二十九页。6/7/20238编辑ppt四、电涡流接近开关(kāiguān)

（即：电感接近开关(kāiguān)）的工作原理

电感接近开关由LC高频振荡器和放大处理电路组成，金属物体在接近辨头时，表面产生(chǎnshēng)涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是导电性能良好的金属物体。第九页，共二十九页。6/7/20239编辑ppt五、电涡流(wōliú)接近开关原理框图第十页，共二十九页。6/7/202310编辑ppt六、常见接近开关的型号(xínghào)说明

（摘自浙江·洞头开关厂资料）第十一页，共二十九页。6/7/202311编辑ppt七、接近开关的术语(shùyǔ)解释（1）1.动作（检测）距离:被测体按一定方式移动(yídòng)时，从基准位置（接近开关的感应表面）到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离的标称值。2.设定距离：指整定距离，一般为额定动作距离的0.8倍，以保证工作可靠。

3.复位距离：接近开关动作后，又再次复位时的与被测物的距离，它略大于动作距离。4.回差值:动作距离与复位距离之间的绝对值。回差值越大，对外界的干扰以及被测物的抖动等的抗干扰能力就越强。第十二页，共二十九页。6/7/202312编辑ppt接近开关(kāiguān)的检测距离与回差第十三页，共二十九页。6/7/202313编辑ppt接近(jiējìn)开关的术语解释（2）标准检测体：可与现场被检金属作比较(bǐjiào)的标准金属检测体。标准检测体通常为正方形的A3钢，厚度为1mm，所采用的边长是接近开关检测面直径的2.5倍。第十四页，共二十九页。6/7/202314编辑ppt不同(bùtónɡ)材料的金属检测物对电涡流接近开关动作距离的影响（以Fe为参考金属）

对于非磁性材料，被测体的电导率越高，则灵敏度越高；被测体是磁性材料时，其磁导率将影响(yǐngxiǎng)电涡流线圈的感抗，其磁滞损耗还将影响电涡流线圈的Q值。磁滞损耗大时，其灵敏度通常较高。第十五页，共二十九页。6/7/202315编辑ppt接近开关(kāiguān)的术语解释（3）接近开关的安装方式：分齐平式和非齐平式。齐平式（又称埋入型）的接近开关表面可与被安装的金属物件形成(xíngchéng)同一表面，不易被碰坏，但灵敏度较低；非齐平式（非埋入安装型）的接近开关则需要把感应头露出一定高度，否则将降低灵敏度。第十六页，共二十九页。6/7/202316编辑ppt接近(jiējìn)开关的安装方式齐平(qípínɡ)式安装非齐平(qípínɡ)式安装第十七页，共二十九页。6/7/202317编辑ppt接近开关(kāiguān)的术语解释（4）响应频率f：按规定，在1秒的时间间隔内，接近开关动作循环的最大次数，重复频率大于该值时，接近开关无反应。响应时间t：接近开关检测到物体时刻(shíkè)到接近开关出现电平状态翻转的时间之差。可用公式换算：

t=1/f第十八页，共二十九页。6/7/202318编辑ppt响应(xiǎngyìng)频率及响应(xiǎngyìng)时间示意图第十九页，共二十九页。6/7/202319编辑ppt接近(jiējìn)开关的术语解释（5）输出状态：常开/常闭型接近(jiējìn)开关当无检测物体时，对常开型接近开关而言，由于接近开关内部的输出三极管截止，所接的负载不工作（失电）；当检测到物体时，内部的输出级三极管导通，负载得电工作。对常闭型接近开关而言，当未检测到物体时，三极管反而处于导通状态，负载得电工作；反之则负载失电。第二十页，共二十九页。6/7/202320编辑ppt接近开关的术语(shùyǔ)解释（6）

常用(chánɡyònɡ)的输出形式有：NPN二线，NPN三线，NPN四线，PNP二线，PNP三线，PNP四线，DC二线，AC二线，AC五线（带继电器）等几种，读者可查阅以下有关资料。第二十一页，共二十九页。6/7/202321编辑ppt输出(shūchū)形式（1~4）负载(fùzài)负载(fùzài)蓝蓝蓝蓝第二十二页，共二十九页。6/7/202322编辑ppt输出(shūchū)形式（5~8）负载(fùzài)负载(fùzài)负载第二十三页，共二十九页。6/7/202323编辑ppt接近开关的术语(shùyǔ)解释（7）导通压降：接近开关在导通状态时，开关内部的输出三极管集电极与发射极之间的电压降。一般(yībān)情况下，导通压降约为0.3V。第二十四页，共二十九页。6/7/202324编辑ppt导通压降0.3V第二十五页，共二十九页。6/7/202325编辑ppt接近开关的接线(jiēxiàn)方法举例以NPN、常开型为例来说明(shuōmíng)接线方法OUT端与GND端的(duāndì)压降Uces约为0.3V，流过KA的电流IKA=（VCC-0.3）/RKA。若IKA大于KA的额定吸合电流，则KA能够可靠吸合。第二十六页，共二十九页。6/7/202326编辑ppt请按接线图将各元件(yuánjiàn)正确地连接起来。第二十七页，共二十九页。6/7/202327编辑ppt接近开关(kāiguān)使用注意事项1.请勿将电感接近开关置于0.02T以上的磁场环境下使用，以免造成误动作。2.为了保证不损坏接近开关，请用户在接通电源前检查接线是否正确，核定电压是否为额定值。3.为了使接近开关长期稳定工作，请务必进行定期的维护，包括被检测物体和接近开关的安装位置是否有移动或松动，接线和连接(liánjiē)部位是否接触不良，是否有金属粉尘粘附等。4.DC二线制接近开关具有0.5~1mA的静态泄漏电流，在一些对泄漏电流要求较高的场合下，可改用DC三线制接近开关。5.接近开关使用电感性负载时，务必在负载两端并接续流二极管，以免损坏接近开关输出级。第二十八页，共二十九页。6/7/202328编辑ppt内容(nèiróng)总结接近开关简介。接近开关的应用已远超出行程开关的行程控制和限位保护范畴。在生物界，眼镜蛇