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1、第9卷第6期电子元器件应用Vol.9No.62007年6月ElectronicComponent&DeviceApplicationsJune.2007接近开关的原理及应用周睛,李文旭(成都市自来水有限责任公司六厂,四川成都611741)摘要:接近开关是一种无需与运动部件进行机械接触就可以进行检测的位置开关,这种接近开关不需要机械接触和施加任何压力即可动作,从而驱动执行机构或给采集装置提供信号。文中简要介绍了接近开关的工作原理和分类,给出了接近开关在自来水厂清污机以及刮沙机上的应用实例和具体方法。关键词:接近开关;电容式;电感式;检测0引言(2)电容型
2、:用以检测各种导电或不导电的液体或固体;接近开关是一种无需与运动部件进行机械接(3)光电型:这种类型主要用于检测所有不触就可以进行检测的位置开关,当物体接近开关透光物质;的感应面并达到动作距离时,这种接近开关不需(4)超声波型:用以检测不透过超声波的物要机械接触和施加任何压力即可动作,从而驱动质;执行机构或给采集装置提供信号。接近开关是一(5)电磁感应型:这种类型主要用来检测导种开关型传感器(即无触点开关),它即有行程开磁金属。关、微动开关的特性,同时具有传感性能,且动另外,接近开关也可以按外型分为圆柱型、作可靠,性能稳定,频率响应快,应用寿命长,方型
3、、沟型、穿孔(贯通)型和分离。按供电方抗干扰能力强、并具有防水、防震、耐腐蚀等特式分为直流型和交流型。按输出型式分为直流两点。线制、直流三线制、直流四线制、交流两线制和接近开关又称无触点接近开关,是理想的电交流三线制等。其中,直流三线制接近开关的输子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应出型还有NPN和PNP两种。PNP输出型接近开关区域时,开关就能无接触,无压力、无火花地迅一般在PLC或计算机中用作控制指令的较多,而速发出电气指令,并准确反应出运动机构的位置NPN输出型接近开关通常用于控制直流继电器的和行程。即使用于一般的行程控制,接近开关的较多,
4、实际应用中可根据控制电路的特性选择其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方输出形式。图1所示是上述两种接近开关接线端便性以及对恶劣环境的适用能力,都是一般机械的差异。式行程开关所不能相比的。1接近开关的分类一般来讲如果将接近开关按工作原理进行分类,大体可分为以下5类:(1)高频振荡型:该类接近开关可用以检测各种金属体;图1NPN型和PNP型开关的接线端差异收稿日期:2006-09-1118电子元器件应用2007.6www.ecda.cn第9卷第6期Vol.9No.62007年6月新特器件应用June.20072接近开关的工作原理2.1电容式接近开关
5、的工作原理电容式接近开关也属于一种具有开关量输出图4电感式接近开关的工作原理图的位置传感器,它的测量头通常构成电容器的一使接近开关振荡能力衰减,从而使内部电路的参个极板,而另一个极板则是物体的本身。当物体数发生变化,并由此识别出有无金属物体接近,移向接近开关时,物体和接近开关的极距、面积进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测或介电常数将发生变化,从而使测量头相连的电的物体必须是金属物体。路状态发生变化,并由此来控制开关的接通和关断。这种接近开关检测的物体并不限于金属导3接近开关在自来水厂的应用体,也可以是绝缘的固体、液体或粉状物体等。电容式接近开关
6、的工作原理示意图如图2所示。某水厂原来使用行程开关来监测机械设备平移或旋转的运行状态,由于行程开关长期使用后,机械式推杆就容易变形而不能和触点接触,从而采集不到信号。再加之它的抗腐蚀性不高,而感应器又需要长期裸露在户外,因此,行程开图2电容式接近开关工作原理图关的运行效果并不理想。其主要表现为监测可靠性低和损坏率高,而且光电开关也很容易受天气一般情况下,当检测体为非金属材料时(如的影响,特别是反光板安装在工艺池容易起水木材、纸张、塑料、玻璃和水等),可以选用电雾,从而影响光信号的反射效果,造成光电检测容型接近开关。电容式接近开关用于分检系统不可靠。而接
7、近开关一般不会受天气影响,且运时,如有物体经过电容式接近开关,接近开关就行寿命较长,因此,采用接近开关检测关键设备会发出一个脉冲,以用于检测物体的有无,同时的运行状态,可以大大提高检测的可靠性。发给对应的推进器和电机一个信号以使其起动。目前,水厂使用的是Turck公司生产的型号图3所示是电容式接近开关用于分检系统的应用为Ni15-M30-AN6X电磁感应式直流型直流三线示意图。当接近开关1和2都有信号时,就表示是制接近开关,主要用于在移动罩滤池中检测滤罩产品乙,如果只有接近开关1有信号,则为产品是否提升到位,和沉砂池刮砂机中减速机和取水甲。头部清污机的
8、转动是否正常。3.1接近开关在水厂清污机上的应用自来水厂的取水头部一般有6台回转式清污机,主要
