接近開關(guān)及其工作原理詳解

什么是接近開關(guān)？

接近開關(guān)是一種無需與運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行機(jī)械直接接觸即可操作的位置開關(guān)。當(dāng)物體接近開關(guān)的感應(yīng)面并達(dá)到動(dòng)作距離時(shí)，無需機(jī)械接觸或施加任何壓力即可觸發(fā)開關(guān)動(dòng)作。這種開關(guān)能夠驅(qū)動(dòng)直流電器或?yàn)橛?jì)算機(jī)（如PLC）裝置提供控制指令。

接近開關(guān)屬于開關(guān)型傳感器（即無觸點(diǎn)開關(guān)），兼具行程開關(guān)和微動(dòng)開關(guān)的特性，同時(shí)具備傳感性能。其特點(diǎn)包括動(dòng)作可靠、性能穩(wěn)定、響應(yīng)速度快、使用壽命長(zhǎng)、抗干擾能力強(qiáng)，以及防水、防震、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。常見類型有電感式、電容式、霍爾式，支持交直流電源。

接近開關(guān)的主要特點(diǎn)

• 無需接觸即可操作，避免機(jī)械磨損。
• 定位精度高，適用于高頻率操作。
• 安裝和調(diào)整方便，適應(yīng)惡劣環(huán)境。
• 廣泛應(yīng)用于機(jī)床、冶金、化工、輕紡、印刷等行業(yè)。
• 可用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中的限位、計(jì)數(shù)、定位控制和自動(dòng)保護(hù)環(huán)節(jié)。

接近開關(guān)的工作原理

電感式接近開關(guān)的工作原理

電感式接近開關(guān)由振蕩器、開關(guān)電路和放大輸出電路組成。振蕩器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬目標(biāo)進(jìn)入感應(yīng)區(qū)域時(shí)，會(huì)在金屬目標(biāo)內(nèi)產(chǎn)生渦流，導(dǎo)致振蕩衰減甚至停振。振蕩器的狀態(tài)變化經(jīng)過后級(jí)放大電路處理后，轉(zhuǎn)換為開關(guān)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)非接觸式檢測(cè)。

目標(biāo)物體距離傳感器越近，線圈內(nèi)的阻尼越大，振蕩器的電流越小。這一變化被用來檢測(cè)物體的位置。

IFM接近開關(guān)的工作原理

IFM接近開關(guān)主要分為三類：電感式、電容式和磁性開關(guān)。

• 電感式：適用于檢測(cè)金屬物體。其工作原理是利用外界物體靠近時(shí)引起振蕩電路電感的變化，從而檢測(cè)出物體的位置。
• 電容式：既可檢測(cè)金屬也可檢測(cè)非金屬物體。外界物體的靠近會(huì)引起振蕩電路電容的變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。
• 磁性開關(guān)：通常內(nèi)置霍爾元件，當(dāng)磁性介質(zhì)靠近時(shí)，會(huì)導(dǎo)致霍爾元件輸出電平的翻轉(zhuǎn)。

接近開關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)景

• 工業(yè)自動(dòng)化：用于機(jī)床、流水線等設(shè)備的限位和計(jì)數(shù)。
• 安全控制：作為自動(dòng)保護(hù)環(huán)節(jié)，防止設(shè)備過載或誤操作。
• 定位控制：在精密設(shè)備中用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)部件的位置和行程。

總結(jié)

接近開關(guān)作為一種高效、可靠的非接觸式檢測(cè)裝置，廣泛應(yīng)用于工業(yè)和自動(dòng)化領(lǐng)域。了解其工作原理和特點(diǎn)，有助于更好地選擇和應(yīng)用這種設(shè)備。

參考來源

• IFM官方網(wǎng)站
• 歐姆龍傳感器技術(shù)文檔
• SICK傳感器解決方案