接近開關(guān)(Proximity Switch)又稱接近傳感器，在許多自動化機械、產(chǎn)業(yè)機械、半導體設(shè)備、工具機等，是不可缺少的角色之一，它負責偵測物體的存在與否，以便讓控制器了解目前機構(gòu)的有無、位置或者是它也可以被設(shè)計成計數(shù)感測，在輸送帶上計算物品通過的數(shù)量，它的用途非常廣泛，特性也非常優(yōu)異，如：動作周期快速、非接觸感測、小型化設(shè)計、耐環(huán)境、低價格等，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，有長方型、四方型、圓柱型、圓孔型、溝型、多點型等，動作形態(tài)又分常開(NO)及常閉(NC)，一般接近開關(guān)都是非接觸型，依原理可分成以下5種類型:
1.電感式接近開關(guān)(Inductive sensor) ：
電感式接近傳感器由檢測元件�p檢波單元�p放大單元�p整型單元和輸出單元等組成。這種傳感器內(nèi)部安裝的檢測元件是由檢測線圈和高頻振蕩器組成�o加電后檢測線圈產(chǎn)生一個交變的電磁場�o當金屬物體接近電磁場時�o金屬表面的磁通密度發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流――渦流�o渦流產(chǎn)生的磁通總是與檢測線圈的磁通方向相反。
由于渦流的作用�o使檢測線圈能耗增加�o品質(zhì)系數(shù)下降�o振幅降低�o以至振蕩器停振。反之�o當金屬物件遠離這個作用區(qū)時�o振蕩器又開始振蕩。檢測電路檢測到振幅器的狀態(tài)變化后�o轉(zhuǎn)換為一個開關(guān)量訊號。
電感式接近傳感器只對金屬物件敏感�o因此電感式接近傳感器不能應(yīng)用于非金屬物件檢測。同時�o由于高頻振蕩線圈產(chǎn)生的交變磁場是散射的�o這樣當金屬物件不斷接近感測器的前端時，會觸發(fā)感測器狀態(tài)的變化�o而且在感測器的周圍出現(xiàn)金屬物件時感測器也會發(fā)出訊號。
對檢測正確性要求較高的場合或感測器安裝周圍有金屬物件的情況下�o需要選用屏蔽式電感式接近傳感器�o因為這種類型的感測器事先已經(jīng)將振蕩線圈周圍的磁場進行了屏蔽�o只有當金屬物件處于感測器前端時才觸發(fā)感測器狀態(tài)的變化。
另外�o電感式接近傳感器的檢測距離會因被測物件的尺寸�p金屬材料�o甚至金屬材料表面鍍層的種類和厚度不同而不同;因此�o選用時應(yīng)查閱相關(guān)的參考手冊
2.電容式接近開關(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，若有物體接近時，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物或被感測物之運動量或位置變化，此類型感測物可以是金屬、塑膠、液體、木材等。
3.光電式接近開關(guān)(Photoelectric sensor) ：
廣泛定義也稱光電感測器，它的種類相當多，其中擴散反射型光電近接與一般近接架構(gòu)較相同，感測器內(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度，來判斷物體有無，此類型感測器不需反射板，雖然檢出距離設(shè)定容易，不過缺點很多如：感測距離短、檢出精度不一、感測物體背景需考量、檢測感度調(diào)整、兩個光電近接裝置過近容易產(chǎn)生干涉誤動作等。
4.磁性接近開關(guān)(Magnetic sensor) ：
它的原理和磁簧開關(guān)原理相同，感測器內(nèi)磁簧管是由二片鐵性簧片，平行放置重疊形成一間隙，這兩片細長扁平簧片會鍍上貴金屬以確保其佳功能，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，當有磁場接近時(一般是用永久磁鐵)，磁性足夠大時就會相吸，接點將從OFF至ON，此磁簧管構(gòu)造上沒有機械式零件或電子零件，因此不會有卡住或電路損壞等不良發(fā)生，接點壽命可每次精確且高速作動達數(shù)百萬次，此類型感測器通常為一組(感測器與磁鐵)，常用在門窗開關(guān)檢測。
5.霍爾接近開關(guān)
霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關(guān)，叫做霍爾開關(guān)。當磁性物件移近霍爾開關(guān)時，開關(guān)檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，進而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)的檢測對象是磁性物體。 |
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