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    接近傳感器的工作原理
  • 發(fā)布日期:2015-08-06      瀏覽次數(shù):3707
    • 電感式接近開關(guān)工作原理

      電感式接近開關(guān)屬于一種有開關(guān)量輸出的位置傳感器,它由LC頻振蕩器和放大處理電路組成,利用金屬物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場的振蕩感應頭時,使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用于接近開關(guān),使接近開關(guān)振蕩能力衰減,內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化,由此識別出有無金屬物體接近,進而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測的物體必須是金屬物體。

      工作流程方框圖


      產(chǎn)品1:電感式接近開關(guān)(NPN三極管驅(qū)動輸出)

      檢測距離:1~5毫米
      被檢測物:18X18X1毫米 鐵
      響應頻率:150HZ
      工作電壓:5~50V直流
      工作電流:小于10毫安
      輸出驅(qū)動電流:200毫安
      溫度范圍:-25~70度

      這是一種用途非常的電感接近開關(guān),只能用于檢測金屬物,特別是對鐵金屬能很好的檢測出來,并且,是zui常用的檢測方法,被應用到限位開關(guān)、狀態(tài)檢測等用途,它的體積18X18X35毫米,背后有工作指示燈,當檢測到物體時紅色LED點亮,平時處于熄滅狀態(tài),非常直觀,引線長度為100毫米。

      這種光電開關(guān)的輸出采用NPN型三極管集電極開漏輸出模式,也就是說模塊的黑線就是三極管的集電極,如果模塊檢測到信號,三極管就會導通,將黑線下拉到地電平,黑線和棕線之間就會出現(xiàn)電源電壓,如果電源是12V的那么這個電壓就是12V,如果電源是24V這個電壓就是24V,一般三極管的驅(qū)動能力約100毫安左右,所以可以直接驅(qū)動繼電器等小功率負載。如果客戶希望的是一個電壓信號,可以在黑線和棕線之間接一個1K的電阻,這時模塊沒有信號時,黑線就是電源+電壓,模塊檢測到信號時黑線跳變成電源地(實際是0.2V,三極管的導通壓降)。

      電容式接近開關(guān)工作原理

       電容式接近開關(guān)亦屬于一種有開關(guān)量輸出的位置傳感器,它的測量頭通常是構(gòu)成電容器的一個極板,而另一個極板是物體的本身,當物體移向接近開關(guān)時,物體和接近開關(guān)的介電常數(shù)發(fā)生變化,使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化,由此便可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷。這種接近開關(guān)的檢測物體,并不限于金屬導體,也可以是絕緣的液體或粉狀物體,在檢測較介電常數(shù)ε的物體時,可以順時針調(diào)節(jié)多圈電位器(位于開關(guān)后部)來增加感應靈敏度,一般調(diào)節(jié)電位器使電容式的接近開關(guān)在0.7-0.8Sn的位置動作。

      工作流程方框圖

      工作流程方框圖

      產(chǎn)品2:M18電容式接近開關(guān)(NPN三極管驅(qū)動輸出)

      檢測距離:1~10毫米
      被檢測物:25X25X1毫米
      響應頻率:50HZ
      工作電壓:10~36V直流
      工作電流:小于10毫安
      輸出驅(qū)動電流:300毫安
      溫度范圍:-25~70度

      這是一種電容接近開關(guān),主要用于檢測非金屬物,被應用到顆粒料位儀、人體接近開關(guān)等用途,它的直徑為18毫米,固定時只要在設備外殼上打一個18毫米的園孔就能輕松固定,長度約70毫米,背后有工作指示燈,當檢測到物體時紅色LED點亮,平時處于熄滅狀態(tài),非常直觀,引線長度為100毫米。

      這種光電開關(guān)的輸出采用NPN型三極管集電極開漏輸出模式,也就是說模塊的黑線就是三極管的集電極,如果模塊檢測到信號,三極管就會導通,將黑線下拉到地電平,黑線和棕線之間就會出現(xiàn)電源電壓,如果電源是12V的那么這個電壓就是12V,如果電源是24V這個電壓就是24V,一般三極管的驅(qū)動能力約100毫安左右,所以可以直接驅(qū)動繼電器等小功率負載。如果客戶希望的是一個電壓信號,可以在黑線和棕線之間接一個1K的電阻,這時模塊沒有信號時,黑線就是電源+電壓,模塊檢測到信號時黑線跳變成電源地(實際是0.2V,三極管的導通壓降)。

      霍爾式接近開關(guān)工作原理

      當一塊通有電流的金屬或半導體薄片垂直地放在磁場中時,薄片的兩端就會產(chǎn)生電位差,這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應。兩端有的電位差值稱為霍爾電勢U,

      其表達式為 U=K&miot;I&miot;B/其中K為霍爾系數(shù),I為薄片中通過的電流,B為外加磁場(洛倫慈力Lorrentz)的磁感應強度,是薄片的厚度。

      由此可見,霍爾效應的靈敏度與外加磁場的磁感應強度成正比的關(guān)系。我門銷售的霍爾開關(guān)就屬于這種有源磁電轉(zhuǎn)換器件,它是在霍爾效應原理的基礎上,利用集成封裝和組裝工藝制作而成,它可方便的把磁輸入信號轉(zhuǎn)換成實際應用中的電信號,同時又備工業(yè)場合實際應用易操作和性的要求。

      霍爾開關(guān)的輸入端是以磁感應強度B來表征的,當B值達到一定的程度(如B1)時,霍爾開關(guān)內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),霍爾開關(guān)的輸出電平狀態(tài)也隨之翻轉(zhuǎn)。輸出端一般采用晶體管輸出,和接近開關(guān)類似有NPN、PNP、常開型、常閉型、鎖存型(雙極性)、雙信號輸出之分。

      霍爾開關(guān)有無觸電、功耗、長使用壽命、響應頻率等特點,內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌成,所以能在各類惡劣環(huán)境下的工作。霍爾開關(guān)可應用于接近開關(guān),壓力開關(guān),里程表等,作為一種的電器配件。

      霍爾開關(guān)的功能類似干簧管磁控開關(guān),但是比它壽命長,響應無磨損,而且安裝時要注意磁鐵的極性,磁鐵極性裝反無法工作。

      內(nèi)部原理圖及輸入/輸出的轉(zhuǎn)移特性

      產(chǎn)品3:M12霍爾式接近開關(guān)(NPN三極管驅(qū)動輸出)

      檢測距離:1~10毫米
      工作電壓:3~28V直流
      工作電流:小于5毫安
      響應頻率:5000HZ
      輸出驅(qū)動電流:100毫安,感性負載50毫安
      溫度范圍:-25~70度
      安裝方式:埋入式

      這是zui常用的霍爾開關(guān),它的直徑為12毫米,固定時只要在設備外殼上打一個12毫米的園孔就能輕松固定,長度約30毫米,背后有工作指示燈,當檢測到物體時紅色LED點亮,平時處于熄滅狀態(tài),非常直觀,引線長度為100毫米。

      這種光電開關(guān)的輸出采用NPN型三極管集電極開漏輸出模式,也就是說模塊的黑線就是三極管的集電極,如果模塊檢測到信號,三極管就會導通,將黑線下拉到地電平,黑線和棕線之間就會出現(xiàn)電源電壓,如果電源是12V的那么這個電壓就是12V,如果電源是24V這個電壓就是24V,一般三極管的驅(qū)動能力約100毫安左右,所以可以直接驅(qū)動繼電器等小功率負載。如果客戶希望的是一個電壓信號,可以在黑線和棕線之間接一個1K的電阻,這時模塊沒有信號時,黑線就是電源+電壓,模塊檢測到信號時黑線跳變成電源地(實際是0.2V,三極管的導通壓降)
      接近開關(guān)接線圖片:

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