有接点和无接点磁性开关性能比较的说明资料

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1、有接点和无接点磁性开关性能比较的说明资料1.概要:与从来用于气缸活塞位置检出的舌簧接点方式不同,无接点磁性开关使用了磁敏电阻(传感器)和电子回路,因此也被称作电子磁性开关。2.特征:根据内部构成部品的不同,两种磁性开关分别具有下述的各种不同特征。1)寿命:a)有接点有接点开关的寿命标称值为500万回。但是根据所带负载情况的不同,其寿命值也会有比较大的区别,一般分布在几百万回~1500万回之间。b)无接点无接点开关的内部由于没有机械式的接点,因此寿命是半永久*的。*半永久:并不是指没有寿命的限制。2)振荡现象:a)有接点舌簧

2、接点在开闭时产生的弹动,会造成输出信号有振荡的现象。b)无接点由于使用三极管进行ON/OFF动作,因此不会使输出信号产生振荡。3)开闭容量:a)有接点由于对能流过舌簧接点的电流有限制,不能进行大容量的开闭。b)无接点虽然基于三极管的热损失也有一定的限制,但是比有接点开关的上限容量大。另外,对于瞬时间的变动(如突入电流等)有一定的余量保证空间。4)内部电压降:有接点•无接点开关都要满足下述条件:电源(负载)电压-内部电压降>负载工作电压(使用PLC时:ON电压)*如果不能够满足上述条件时,负载不能正常ON(或一直保持OFF的

3、状态)。a)有接点因为显示灯(LED)串联在回路中,内部电压降也包括其顺方向的电压降。实力值:2~3Vb)无接点•二线式为使电子回路工作,不能将电压设置过低。实力值:4.0~4.5V•三线式可以忽略不计。5)漏电流:无接点开关必须要满足下述条件:负载工作电流(使用PLC时:OFF电流)>漏电流a)有接点不存在漏电流。b)无接点•二线式即使开关关闭(OFF)的时候,也有驱动回路工作的电流(漏电流)流向负载。实力值:1mA以下。•三线式与二线式一样,需要有能驱动回路工作的电流。但是由于电源线(棕)和信号输出线(黑)分别独立,从

4、信号输出线流出的电流非常小,可以忽略不计。6)磁滞区间:a)有接点由于舌簧接点材料的磁滞特性,ON/OFF磁场的数值不同,从而产生了磁滞区间(ON/OFF的位置差)。实力值:0.55mm~1.0mmb)无接点磁滞区间比有接点开关小。实力值:0.3mm~0.6mm7)外乱磁场的影响当外乱磁场(如溶接电流产生的磁场)超出气缸的检出磁场强度时,有接点•无接点开关都会产生误动作。a)有接点在交流溶接磁场下产生误动作时,舌簧接点开闭次数急速增加,会减低开关的使用寿命。对策品:D-P7(交流•直流磁场用)不能用于标准气缸。b)无接点即

5、使发生了误动作,也不会对磁性开关造成影响。对策品:D-P5(交流磁场用)可以用于标准气缸。8)内部构造:a)有接点由舌簧接点和玻璃环氧树脂电路板为基础简单构成。对于机械式的振动•冲击的耐性很弱。b)无接点由磁敏电阻和其他电子部品构成,部品都被安装在陶瓷或玻璃环氧树脂电路板上面。虽然部品的构成比有接点开关复杂,但是机械强度比较强。3.有接点•无接点开关的选择:通过比较有接点•无接点的特性,在信赖性•寿命•信号输出振荡现象等方面上无接点开关的性能比较好。另外,有接点开关也确实有机械上及电气的寿命的限制。但是,这里提到的有关优劣

6、特性方面的内容,在实际应用中,几乎还没有造成问题发生的例子。有接点和无接点开关的使用区分,按照其在各个领域上的优劣性来区分是很难的,最终还是要根据用户对装置上的设计思想来决定。有关这方面的想法,请参考后附资料。4.无接点磁性开关的动作方框图(三线式)各部分说明:1)磁敏电阻如右图所示,由2个部分构成,输入回路是一个电桥式回路。通常A~B间的电压处于平衡状态,当活塞接近磁石时,A~B间产生电位差。这个电位差就是检出的输入信号。2)放大部/比较部因为磁敏电阻的输出信号非常小,因此需要通过放大部,将该信号放大到便于处理的电平。比

7、较部是将放大得到的输出信设号与对应气缸的定电平进行比较,输出检出信号。3)输出部根据检出信号,电流流向负载。负载驱动输出(NPN三极管输出)回路和动作显示灯输出回路,各自独立。4)D1•D2D1是为了防止电源逆接用,D2是为了防止输出部的电涌电压用。附•有接点和无接点开关的使用区分:半导体单元的形式一般被评价为高信赖性、长寿命。这些评价多是通过产品故障率来表现,即通过如下图所示的故障率与时间的关系来体现。其中,有接点式的磨耗故障时间的起始点是在什么时间什么原因下发生的,可以作为判断的要点。下述的内容可以被认为是其发生的要素

8、。判断磨耗故障时间的起始点是很难的,最大的判断依据就是根据过去的实绩。这些对无接点开关来说,几乎没有影响。无接点开关成本提高的部份,即是用在了排除这些对信赖性,造成不确定的目视不可的因素上。反过来说,即使是对于有接点开关,也可以通过延长磨耗故障时间的起始点来实现减小它们的影响。

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