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电工基础知识——接近开关实物及接线应用
作者:行业资讯     点击:479     添加时间:2019-07-24 11:08:00

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一、接近开关的功能

接近开关又称接近传感器,接近式位置开关是运动部件无机械接触而可以操作的位置开关。当运动物体靠近开关到一定位置时,开关发出信号,达到行程控制及计数自动控制的一种非接触式无触点的位置开关。它有感应头、高频振荡器、放大器和外壳组成。接近开关实物图和图形文字符号如下:




接近开关图形符号


接近开关文字符号

二、接近开关的分类和工作原理

按照工作原理的不同可以分为电感式、电容式、光电式和磁感式等。如果按照电路电流的类型又可以分为交流型和直流型。

1、电感式接近开关


电感式接近开关的感应头是一个具有铁氧体磁芯的电感线圈,只能检测金属体。

振荡器在感应头表面产生一个交变磁场,当金属物体接近感应头时,接近开关内部动作,从而达到“开”和“关”的控制。

2、电容式接近开关


电容式接近开关的感应头是一个圆形平板电极,与振荡电路的地线形成一个分布电容,当有导体或其他介质接近感应头时,电容量增大而使振荡器停止振荡,经过整形放大器输出电信号。电容式接近开关可以检查金属、非金属和液体。

3、磁感式接近开关


磁感式接近开关主要是指霍尔接近开关,其工作原理是霍尔效应,当磁性物体接近霍尔开关时,霍尔接近开关的状态改变,比如从“开”变为“关”。

4、光电式接近开关


利用光电效应制成的传感器称为光电式传感器。光电式传感器是根据投光器发出的光,在检测体上发生光亮增减,用光电变换元件组成的受光器检测物体的有无、大小的非接触式的控制器件。

按照输出信号可以分为模拟式、数字式和开关量输出式。其中输出形式为开关量的传感器为光电式接近开关。它是由光发射器(发射红外光或可见光)和光接收器组成(接收光并并转换成电信号,以开关量形式输出)。

光电式接近开关可以分为对射式、反射式和漫射式。


三、接近开关的选型

1、接近开关类型的选择

检测金属的首先选用电感式,检测非金属时优先选用电容式,检测磁信号的选用磁感式接近开关。

2、接近开关外观的选择

一般常选用圆柱螺纹形状,可根据实际需要来选择。


3、检测距离的选择

根据需要选用,一般厂家说明书上都会注明检测距离。

4、信号的输出选择

交流接近开关输出交流信号,而直流接近开关输出直流信号。特别注意:负载的电流一定要小于接近开关的输出电流,否则应添加转换电路。

5、开关频率的选择

开关频率指接近开关每秒从“开”到“关”转换的次数。直流接近开关可达到200Hz,交流接近开关只能达到25Hz。

6、额定电压的选择

交流接近开关优选AC 220V和AC 36V;直流接近开关优选DC 12V和DC 24V。一般情况下,接近开关的电压选择范围很广。如下图所示:


接近开关实物接线原理图


这一节我们详细讲解接近开关的实物接线。


在接线之前,我们首先要观察接近开关的额定电压以及电源是直流(DC)还是交流(AC)。下面我们详细讲解三个实物接线,大家可以举一反三,自己扩展到其他接近开关的接线,一般也就这几种形式,大家仔细学习、分析,就可以熟练掌握了。


如上图所示是一个交流220V、常开的两线制接近开关实物图。接近开关的一端连接电源,另外一端连接负载KM1,然后在连接电影另外一端,形成一个回路。当合上电源QS1,电路没有反应,当有物体靠近接近开关的时候,电路导通,KM1得电,然后KM1辅助触点闭合,KM2得电,KM2辅助触点导通自锁,指示灯H点亮。

当物体离开接近开关,KM1失点,KM2继续得电,按下停止按钮SB1,KM2失电,指示灯熄灭。


上图是 DC 24V 三线制PNP型接近开关,一般三线制的分PNP和NPN两种,即高电平和低电平两种,其中高电平PNP输出信号是24V,低电平NPN输出信号是0V。另外两根线是DC 24V电源线。

一般直流电有正负极,接线的时候要特别注意,别接反了。看上图可知PNP型接线方式,电源线接电源,输出信号线为24v,接KM1负载一端,负载KM1另外一端接0V,这样才能形成回路。下图NPN的接线输出信号是0V,所以输出信号线一端接负载KM3,另外一端接24V,这样就形成一个回路。


图中-V是交流220V电压变直流24V电压的电源开关。当合上电源开关QS,物体靠近接近开关,负载KM3得电,其辅助触点KM3导通使线圈KM4得电,其KM4的辅助触点自锁,指示灯点亮。

物体离开接近开关,KM3失电,KM3辅助触点断开,KM4自锁继续得电。

断开电源开关QS,电源失电,指示灯熄灭。

通过仔细观察PNP和NPN接线实物原理图,可以快速理解PNP和NPN接近开关的实物接线,希望大家多多联系,可以熟练掌握它们的接线。

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