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當前位置:首頁 > 文章資訊 > 電子專業(yè) > 圖文詳解電感式接近開關(guān)傳感器功能原理、用途及其選型(轉(zhuǎn))
圖文詳解電感式接近開關(guān)傳感器功能原理、用途及其選型(轉(zhuǎn))
接近開關(guān)按照工作原理的不同可以分為電感式、電容式、光電式和磁感式等。如果按照電路電流的類型又可以分為交流型和直流型。今天100唯爾教育網(wǎng)小編主要給大家介紹下電感式接近開關(guān)傳感器功能原理、用途及其選型。
一、接近開關(guān)的功能和用途
接近開關(guān)是一種無需與運動部件進行機械直接接觸而可以操作的位置開關(guān),當物體接近開關(guān)的感應面到動作距離時,不需要機械接觸及施加任何壓力即可使開關(guān)動作,從而驅(qū)動直流電器或給計算機(plc)裝置提供控制指令。
接近開關(guān)是種開關(guān)型傳感器(即無觸點開關(guān)),它既有行程開關(guān)、微動開關(guān)的特性,同時具有傳感性能,且動作可靠,性能穩(wěn)定,頻率響應快,應用壽命長,抗干擾能力強等、并具有防水、防震、耐腐蝕等特點。產(chǎn)品有電感式、電容式、霍爾式、交、直流型。
接近開關(guān)又稱無觸點接近開關(guān),是理想的電子開關(guān)量傳感器。當金屬檢測體接近開關(guān)的感應區(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,準確反應出運動機構(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,是一般機械式行程開關(guān)所不能相比的。
它廣泛地應用于機床、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環(huán)節(jié)等。
二、電感式接近開關(guān)工作原理
電感式接近開關(guān)是利用電渦流效應制造的傳感器。電感式接近開關(guān)是一種利用渦流感知物體的傳感器,它由高頻振蕩電路、放大電路、整形電路及輸出電路組成。
振蕩器是由繞在磁芯上的線圈而構(gòu)成的LC振蕩電路。振蕩器通過傳感器的感應面,在其前方產(chǎn)生一個高頻交變的電磁場,當外界的金屬物體接近這一磁場,并達到感應區(qū)時,在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流效應,從而導致LC振蕩電路振蕩減弱或停止振蕩,這一振蕩變化,被后置電路放大處理并轉(zhuǎn)換為一個具有確定開關(guān)輸出信號,從而達到非接觸式檢測目標之目的。
電渦流效應是指當金屬物體處于一個交變的磁場中,在金屬內(nèi)部會產(chǎn)生交變的電渦流,該渦流又會反作用于產(chǎn)生它的磁場這樣一種物理效應。如果這個交變的磁場是由一個電感線圈產(chǎn)生的,則這個電感線圈中的電流就會發(fā)生變化,用于平衡渦流產(chǎn)生的磁場。利用這一原理,以高頻振蕩器(LC振蕩器)中的電感線圈作為檢測元件,當被測金屬物體接近電感線圈時產(chǎn)生了渦流效應,引起振蕩器振幅或頻率的變化,由傳感器的信號調(diào)理電路(包括檢波、放大、整形、輸出等電路)將該變化轉(zhuǎn)換成開關(guān)量輸出,從而達到檢測目的。
電感式接近開關(guān)的感應頭是一個具有鐵氧體磁芯的電感線圈,只能檢測金屬體。
振蕩器在感應頭表面產(chǎn)生一個交變磁場,當金屬物體接近感應頭時,接近開關(guān)內(nèi)部動作,從而達到“開”和“關(guān)”的控制。
三、電感式接近開關(guān)電氣指標
1.工作電壓:是指電感式接近開關(guān)傳感器的供電電壓范圍,在此范圍內(nèi)可以保證傳感器的電氣性能及安全工作。
2.工作電流:是指電感式接近開關(guān)傳感器連續(xù)工作時的最大負載電流。
3.電壓降:是指在額定電流下開關(guān)導通時,在開關(guān)兩端或輸出端所測量到的電壓,
4.空載電流:是指在沒有負載時,測量所得的傳感器自身所消耗的電流。
5.剩余電流:是指開關(guān)斷開時,流過負載的電流。
6.極性保護:防止電源極性誤接的保護功能。
7.短路保護:超過極限電流時,輸出會周期性地封閉或釋放,直至短路被清除。
四、電感式接近開關(guān)使用方法
1.直流兩線制接近開關(guān)的ON狀態(tài)和OFF狀態(tài)實際上是電流大、小的變化,當接近開關(guān)處于OFF狀態(tài)時,仍有很小電流通過負載,當接近開關(guān)處于ON狀態(tài)時,電路上約有5V的電壓降,因此在實際使用中,必須考慮控制電路上的最小驅(qū)動電流和最低驅(qū)動電壓,確保電路正常工作。
2.直流三線制串聯(lián)時,應考慮串聯(lián)后其電壓降的總和。
3.如果在傳感器電纜線附近,有高壓或動力線存在時,應將傳感器的電纜線單獨裝入金屬導管內(nèi),以防干擾。
4.使用兩線制傳感器時,連接電源時,需確定傳感器先經(jīng)負載再接至電源,以免損壞內(nèi)部元件。當負載電流<3mA時,為保證可靠工作,需接假負載。
R≤US/(IL-3)
P>US2/R
P為假負載消耗功率;
R為假負載阻值;
IL為傳感器的負載電流
使用儀器:萬用表、示波器、電源(+12V)
電感式接近開關(guān)調(diào)試步驟
1.接好電源,測量T1的c極電壓應為6V;
2.用示波器觀察T1的e極,應有高頻振蕩波形;若無振蕩波形,應仔細檢查電感線圈接線是否正確,T1周圍R、C參數(shù)是否正確無誤,采取相應措施處理,直到出現(xiàn)振蕩波形為止;
3.用示波器觀察輸出,應為高電平,且LED不亮,然后用金屬物體靠近電感線圈,其輸出應變?yōu)榈碗娖?,同時LED亮,說明工作正常;
4.若不正常,應檢查T2、T3、T4的狀態(tài)及周圍元件,無金屬物體接近電感線圈時,T2導通,T3、T4截止,有金屬物體接近時,T2截止,T4導通。
五、電感式接近開關(guān)如何選型
1.根據(jù)安裝要求,合理選用外形及檢測距離。
2.根據(jù)供電,合理選用工作電壓。
3.根據(jù)實際負載,合理選擇傳感器工作電流。
4.選擇接線方式。
可根據(jù)使用對象的要求合理選擇接線方式:
國內(nèi)、國際常用色線對照:(供參考)
類型國際國內(nèi)
+V棕紅
GND蘭黑
Vout黑綠
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關(guān)于電感式接近開關(guān)的知識技巧了,學習以上的圖文詳解電感式接近開關(guān)傳感器功能原理、用途及其選型(轉(zhuǎn))知識,對于電感式接近開關(guān)的幫助都是非常大的,這也是新手學習電子專業(yè)所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問題可以點擊右側(cè)人工服務,我們會有專業(yè)的人士來為您解答。
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