PR12-4AO接近開關分類說明

一、簡介：

接近開關又稱無觸點接近開關，是的電子開關量傳感器。當金屬檢測體接近開關的感應區域，開關就能無接觸，無壓力、無火花、迅速發出電氣指令，準確反應出運動機構的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位 度、操作頻率、使用壽命、安裝調整的方便性和對惡劣環境的適用能力，是一般機械式行程開關所不能相比的。它廣泛地應用于機床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業。在自動控制系統中可作為限位、計數、定位控制和自動保護環節等。

二、種類及原理：

因為位移傳感器可以根據不同的原理和不同的方法做成，而不同的位移傳感器對物體的“感知”方法也不同，所以常見的接近開關有以下幾種：

1、無源接近開關

這種開關不需要電源，通過磁力感應控制開關的閉合狀態。當磁 或者鐵質觸發器靠近開關磁場時，和開關內部磁力作用控制閉合。特點：不需要電源，非接觸式，免維護，環保。

干簧管就是典型的無源交直流通用開關。里面的觸點是鐵金屬做成的，當磁鐵靠近的時候，磁性可以使內部的鐵觸點改變狀態，變成吸合或者斷開，以控制其它的電路通斷。

干簧管工作原理：

干簧管的工作原理非常簡單，兩片端點處重疊的可磁化的簧pian、密封于一玻璃管中，兩簧pian分隔的距離僅約幾個微米，玻璃管中裝填有純度的惰性，在尚未操作時，兩片簧pian并未接觸、外加的磁場使兩片簧pian端點位置附近產生不同的極性， 結果兩片不同極性的簧pian將互相吸引并閉合。依此技術可做成非常小尺寸體積的切換組件，并且切換速度非常速、且有非常異的信賴性。*久磁鐵的方位和方向確定何時以及多少次開關打開和關閉。

如此形成一個轉換開關：當*久磁鐵靠近干簧管或繞在干簧管上的線圈通電形成的磁場使簧pian磁化時，簧pian的觸點部分就會被磁力吸引，當吸引力大于簧pian的彈力時，常開接點就會吸合；當磁力減小到一定程度時，接點被簧pian的彈力打開。

2、渦流式接近開關

這種開關有時也叫電感式接近開關。它是利用導電物體在接近這個能產生電磁場接近開關時，使物體內部產生渦流。這個渦流反作用到接近開關，使開關內部電路參數發生變化，由此識別出有無導電物體移近，進而控制開關的通或斷。這種接近開關所能檢測的物體必須是導電體。

原理：由電感線圈和電容及晶體管組成振蕩器，并產生一個交變磁場，當有金屬物體接近這一磁場時就會在金屬物體內產生渦流，從而導致振蕩停止，這種變化被后極放大處理后轉換成晶體管開關信號輸出。

特點：A、性能好，開關頻率，大于200HZ. B、只能感應金屬應用在各種機械設備上作位置檢測、計數信號拾取等。

3、電容式接近開關

這種開關的測量通常是構成電容器的一個極板，而另一個極板是開關的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設備的機殼相連接。當有物體移向接近開關時，不論它是否為導體，由于它的接近，總要使電容的介電常數發生變化，從而使電容量發生變化，使得和測量頭相連的電路狀態也隨之發生變化，由此便可控制開關的接通或斷開。這種接近開關檢測的對象，不限于導體，可以絕緣的液體或粉狀物等。

開關功能

電容式傳感器的感應面同兩個同心布置的金屬電極組成，這兩個電極相當于一個非線繞電容器的電極。電極的表面a和b連接到一個頻振蕩器的反饋支路中，對該振蕩器的調節要使得它在表面自由時不發生振蕩。

當物體接近傳感器的有效表面時，它就進入了電極表面前面的電場，并引起耦合電容發生改變。振蕩器開始發生振蕩，振蕩幅度由一個評價電路記錄下來并被轉換為一個開關命令。

電容式接近開關亦屬于一種有開關量輸出的位置傳感器，它的測量頭通常是構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時，物體和接近開關的介電常數發生變化，使得和測量頭相連的電路狀態也隨之發生變化，由此便可控制開關的接通和關斷。電容式接近開關對任何介質都可以檢測，包括導體、半導體、絕緣體，甚至可以用于檢測液體和粉末狀物料。對于非金屬物體，動作距離決定于材質的介電常數，材料的介電常數越大，可獲得的動作距離越大。

結構

電容式接近開關由三大部分組成：振蕩器、開關電路及放大輸出電路。振蕩器產生一個交變磁場。當金屬目標接近這一磁場，并達到感應距離時，在金屬目標內產生渦流，從而導致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級放大電路處理并轉換成開關信號，觸發驅動控制器件，從而達到非接觸式之檢測目的。

電容式接近開關的原理就是當電源接通時，RC振蕩器不震蕩，當一目標朝著電容器的電極靠近時，電容器的容量增加，振蕩器開始震蕩，通過后極電路的處理，將振和震蕩兩種信號轉換成開關信號，電容式接近開關的感應圈由同軸金屬電極構成，很像“打開的”電容器電極，這兩個電極構成一個電容，串接在RC振蕩回路中，從而起到檢測有無物體存在的目的。

4、霍爾接近開關

霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關，叫做霍爾開關。當磁性物件移近霍爾開關時，開關檢測面上的霍爾元件因產生霍爾效應而使開關內部電路狀態發生變化，由此識別附近有磁性物體存在，進而控制開關的通或斷。這種接近開關的檢測對象必須是磁性物體。

5、光電式接近開關

利用光電效應做成的開關叫光電開關。將發光器件與光電器件按一定方向裝在同一個檢測頭內。當有反光面（被檢測物體）接近時，光電器件接收到反射光后便在信號輸出，由此便可“感知”有物體接近。

6、其它型式

當觀察者或系統對波源的距離發生改變時，接近到的波的頻率會發生偏移，這種現象稱為多普勒效應。聲納和雷達就是利用這個效應的原理制成的。利用多普勒效應可制成超聲波接近開關、微波接近開關等。當有物體移近時，接近開關接收到的反射信號會產生多普勒頻移，由此可以識別出有無物體接近。