圖文詳解電感式接近開(kāi)關(guān)傳感器功能原理、用途及其選型（轉(zhuǎn)）
接近開(kāi)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(lèi)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(kāi)關(guān)傳感器功能原理、用途及其選型。
一、接近開(kāi)關(guān)的功能和用途
接近開(kāi)關(guān)是一種無(wú)需與運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行機(jī)械直接接觸而可以操作的位置開(kāi)關(guān)，當(dāng)物體接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)面到動(dòng)作距離時(shí)，不需要機(jī)械接觸及施加任何壓力即可使開(kāi)關(guān)動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)直流電器或給計(jì)算機(jī)（plc）裝置提供控制指令。
接近開(kāi)關(guān)是種開(kāi)關(guān)型傳感器（即無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)），它既有行程開(kāi)關(guān)、微動(dòng)開(kāi)關(guān)的特性，同時(shí)具有傳感性能，且動(dòng)作可靠，性能穩(wěn)定，頻率響應(yīng)快，應(yīng)用壽命長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)等、并具有防水、防震、耐腐蝕等特點(diǎn)。產(chǎn)品有電感式、電容式、霍爾式、交、直流型。
接近開(kāi)關(guān)又稱(chēng)無(wú)觸點(diǎn)接近開(kāi)關(guān)，是理想的電子開(kāi)關(guān)量傳感器。當(dāng)金屬檢測(cè)體接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)區(qū)域，開(kāi)關(guān)就能無(wú)接觸，無(wú)壓力、無(wú)火花、迅速發(fā)出電氣指令，準(zhǔn)確反應(yīng)出運(yùn)動(dòng)機(jī)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(duì)惡劣環(huán)境的適用能力，是一般機(jī)械式行程開(kāi)關(guān)所不能相比的。
它廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業(yè)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中可作為限位、計(jì)數(shù)、定位控制和自動(dòng)保護(hù)環(huán)節(jié)等。
二、電感式接近開(kāi)關(guān)工作原理
電感式接近開(kāi)關(guān)是利用電渦流效應(yīng)制造的傳感器。電感式接近開(kāi)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(guò)傳感器的感應(yīng)面，在其前方產(chǎn)生一個(gè)高頻交變的電磁場(chǎng)，當(dāng)外界的金屬物體接近這一磁場(chǎng)，并達(dá)到感應(yīng)區(qū)時(shí)，在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流效應(yīng)，從而導(dǎo)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(gè)具有確定開(kāi)關(guān)輸出信號(hào)，從而達(dá)到非接觸式檢測(cè)目標(biāo)之目的。
電渦流效應(yīng)是指當(dāng)金屬物體處于一個(gè)交變的磁場(chǎng)中，在金屬內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生交變的電渦流，該渦流又會(huì)反作用于產(chǎn)生它的磁場(chǎng)這樣一種物理效應(yīng)。如果這個(gè)交變的磁場(chǎng)是由一個(gè)電感線圈產(chǎn)生的，則這個(gè)電感線圈中的電流就會(huì)發(fā)生變化，用于平衡渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)。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(cè)元件，當(dāng)被測(cè)金屬物體接近電感線圈時(shí)產(chǎn)生了渦流效應(yīng)，引起振蕩器振幅或頻率的變化，由傳感器的信號(hào)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(kāi)關(guān)量輸出，從而達(dá)到檢測(cè)目的。
電感式接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)頭是一個(gè)具有鐵氧體磁芯的電感線圈，只能檢測(cè)金屬體。
振蕩器在感應(yīng)頭表面產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物體接近感應(yīng)頭時(shí)，接近開(kāi)關(guān)內(nèi)部動(dòng)作，從而達(dá)到“開(kāi)”和“關(guān)”的控制。
三、電感式接近開(kāi)關(guān)電氣指標(biāo)
1.工作電壓：是指電感式接近開(kāi)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(kāi)關(guān)傳感器連續(xù)工作時(shí)的最大負(fù)載電流。
3.電壓降：是指在額定電流下開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，在開(kāi)關(guān)兩端或輸出端所測(cè)量到的電壓，
4.空載電流：是指在沒(méi)有負(fù)載時(shí)，測(cè)量所得的傳感器自身所消耗的電流。
5.剩余電流：是指開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，流過(guò)負(fù)載的電流。
6.極性保護(hù)：防止電源極性誤接的保護(hù)功能。
7.短路保護(hù)：超過(guò)極限電流時(shí)，輸出會(huì)周期性地封閉或釋放，直至短路被清除。
四、電感式接近開(kāi)關(guān)使用方法
1.直流兩線制接近開(kāi)關(guān)的ON狀態(tài)和OFF狀態(tài)實(shí)際上是電流大、小的變化，當(dāng)接近開(kāi)關(guān)處于OFF狀態(tài)時(shí)，仍有很小電流通過(guò)負(fù)載，當(dāng)接近開(kāi)關(guān)處于ON狀態(tài)時(shí)，電路上約有5V的電壓降，因此在實(shí)際使用中，必須考慮控制電路上的最小驅(qū)動(dòng)電流和最低驅(qū)動(dòng)電壓，確保電路正常工作。
2.直流三線制串聯(lián)時(shí)，應(yīng)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(dòng)力線存在時(shí)，應(yīng)將傳感器的電纜線單獨(dú)裝入金屬導(dǎo)管內(nèi)，以防干擾。
4.使用兩線制傳感器時(shí)，連接電源時(shí)，需確定傳感器先經(jīng)負(fù)載再接至電源，以免損壞內(nèi)部元件。當(dāng)負(fù)載電流<3mA時(shí)，為保證可靠工作，需接假負(fù)載。
R≤US/（IL-3）
P>US2/R
P為假負(fù)載消耗功率；
R為假負(fù)載阻值；
IL為傳感器的負(fù)載電流
使用儀器：萬(wàn)用表、示波器、電源（+12V）
電感式接近開(kāi)關(guān)調(diào)試步驟
1.接好電源，測(cè)量T1的c極電壓應(yīng)為6V；
2.用示波器觀察T1的e極，應(yīng)有高頻振蕩波形；若無(wú)振蕩波形，應(yīng)仔細(xì)檢查電感線圈接線是否正確，T1周?chē)鶵、C參數(shù)是否正確無(wú)誤，采取相應(yīng)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(yīng)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(yīng)變?yōu)榈碗娖?，同時(shí)LED亮，說(shuō)明工作正常；
4.若不正常，應(yīng)檢查T(mén)2、T3、T4的狀態(tài)及周?chē)瑹o(wú)金屬物體接近電感線圈時(shí)，T2導(dǎo)通，T3、T4截止，有金屬物體接近時(shí)，T2截止，T4導(dǎo)通。
五、電感式接近開(kāi)關(guān)如何選型
1.根據(jù)安裝要求，合理選用外形及檢測(cè)距離。
2.根據(jù)供電，合理選用工作電壓。
3.根據(jù)實(shí)際負(fù)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(duì)象的要求合理選擇接線方式：
國(guó)內(nèi)、國(guó)際常用色線對(duì)照：（供參考）
類(lèi)型國(guó)際國(guó)內(nèi)
+V棕紅
GND蘭黑
Vout黑綠
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