接近开关和光电开关工作原理

接近开关和光电开关工作原理及使用 规范操作保证安全 接近开关工作原理 接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关 当物体接近开关的感应面到动作距离时 不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作 从而驱动直流电器或给计算机 PLC 装置提供控制指令 接近开关知识 接近开关又称无触点接近开关 是开关型传感器 是理想的电子开关量传感器 它既有行程开关 微动开关的特性 同时具有传感性能 当金属检测体接近开关的感应区域 开关就能无接触 无压力 无火花 迅速发出电气指令 准确反应出运动机构的位置和行程 即使用于一般的行程控制 其定位精度 操作频率 使用寿命 安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力 是一般机械式行程开关所不能相比的 由于有动作可靠 性能稳定 频率响应快 应用寿命长 抗干扰能力强等 并具有防水 防震 耐腐蚀等特点 它广泛地应用于机床 冶金 化工 轻纺和印刷等行业 在自动控制系统中可作为限位 计数 定位控制和自动保护环节等 接近开关种类 无源接近开关涡流式也称电感式电容式霍尔式光电式其他型式 主要功能 检验距离尺寸控制检测物体存在有否转速与速度控制计数及控制检测异常计量控制识别对象信息传送 接近开关结构型式 无源接近开关涡流式也称电感式电容式霍尔式光电式其他型式 涡流式接近开关 也叫电感式接近开关 它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时 使物体内部产生涡流 这个涡流反作用到接近开关 使开关内部电路参数发生变化 由此识别出有无导电物体移近 进而控制开关的通或断 这种接近开关所能检测的物体必须是导电体 接近开关的接线 接近开关有两线制和三线制之区别 三线制接近开关又分为NPN型和PNP型两线制接近开关受工作条件的限制 导通时开关本身产生一定压降 截止时又有一定的剩余电流流过 选用时应予考虑 三线制接近开关虽多了一根线 但不受剩余电流之类不利因素的困扰 工作更为可靠 接近开关的负载可以是信号灯 继电器线圈或可编程控制器PLC的数字量输入模块检测物体存在有否 接近开关检验 接近开关技术指标检测动作距离测定 当动作片由正面靠近接近开关的感应面时 使接近开关动作的距离为接近开关的最大动作距离 测得的数据应在产品的参数范围内 释放距离的测定 当动作片由正面离开接近开关的感应面 开关由动作转为释放时 测定动作片离开感应面的最大距离 回差H的测定 最大动作距离和释放距离之差的绝对值 动作频率测定 用调速电机带动胶木圆盘 在圆盘上固定若干钢片 调整开关感应面和动作片间的距离 约为开关动作距离的80 左右 转动圆盘 依次使动作片靠近接近开关 在圆盘主轴上装有测速装置 开关输出信号经整形 接至数字频率计 此时启动电机 逐步提高转速 在转速与动作片的乘积与频率计数相等的条件下 可由频率计直接读出开关的动作频率 重复精度测定 将动作片固定在量具上 由开关动作距离的120 以外 从开关感应面正面靠近开关的动作区 运动速度控制在0 1mm s上 当开关动作时 读出量具上的读数 然后退出动作区 使开关断开 如此重复10次 最后计算10次测量值的最大值和最小值与10次平均值之差 差值大者为重复精度误差 光电式接近开关 利用光电效应做成的开关叫光电开关 将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内 当有反光面 被检测物体 接近时 光电器件接收到反射光后便在信号输出 由此便可 感知 有物体接近 光电式接近开关 光电开关是传感器的一种 它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的 由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的 即电缘绝 所以它可以在许多场合得到应用 采用集成电路技术和SMT表面安装工艺而制造的新一代光电开关器件 具有延时 展宽 外同步 抗相互干扰 可靠性高 工作区域稳定和自诊断等智能化功能 这种新颖的光电开关是一种采用脉冲调制的主动式光电探测系统型电子开关 它所使用的冷光源有红外光 红色光 绿色光和蓝色光等 可非接触 无损伤地迅速和控制各种固体 液体 透明体 黑体 柔软体和烟雾等物质的状态和动作 具有体积小 功能多 寿命长 精度高 响应速度快 检测距离远以及抗光 电 磁干扰能力强的优点 光电开关的型式 按检测方式可分为漫射式对射式镜面反射式槽式光电开关和光纤式光电开关 光电开关的型式 对射型由发射器和接收器组成 结构上是两者相互分离的 在光束被中断的情况下会产生一个开关信号变化 典型的方式是位于同一轴线上的光电开关可以相互分开达50米 特征 辨别不透明的反光物体 有效距离大 因为光束跨越感应距离的时间仅一次 不易受干扰 可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中 装置的消耗高 两个单元都必须敷设电缆 光电开关的型式 漫反射型是当开关发射光束时 目标产生漫反射 发射器和接收器构成单个的标准部件 当有足够的组合光返回接收器时 开关状态发生变化 作用距离的典型值一直到3米 特征 有效作用距离是由目标的反射能力决定 由目标表面性质和和颜色决定 较小的装配开支 当开关由单个元件组成时 通常是可以达到粗定位 采用背景抑制功能调节测量距离 对目标上的灰尘敏感和对目标变化了的反射性能敏感 光电开关的型式 镜面反射由发射器和接收器构成的情况是一种标准配置 从发射器发出的光束在对面的反射镜被反射 即返回接收器 当光束被中断时会产生一个开关信号的变化 光的通过时间是两倍的信号持续时间 有效作用距离从0 1米至20米 特征 辨别不透明的物体 借助反射镜部件 形成高的有效距离范围 不易受干扰 可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中 光电开关的型式 槽式光电开关通常是标准的U字型结构 其发射器和接收器分别位于U型槽的两边 并形成一光轴 当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时 光电开关就产生了检测到的开关量信号 槽式光电开关比较安全可靠的适合检测高速变化 分辨透明与半透明物体 光纤式光电开关采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线 以实现被检测物体不在相近区域的检测 通常光纤传感器分为对射式和漫反射式 光电式接近开关使用 1 光电开关在使用之初请先检查开关本身是否完好 外观是否完好等 2 避开遮挡物时 对于一些货物如带色货物 反射性较弱的货物 小件间间隙较大的货物 透明货物或在阳光或卤光照射环境下 光电开关就会有不起作用的现象 那是因为光线被干忧了 3 高度调节时光电开关感测不到货物时 可适当修正光电开关方向 使其直射货物中心 如不见效 可打开光电开关外壳调整感测距离 顺时针方向调节灵敏度旋钮 顺时针方向旋转 直至达到可靠感测到为止 4 方向调节 光电开关感测到物体以外时 可逆时针调节灵敏度旋钮 逆时针方向向旋转 直至达到感测不到外物为止 再后是值得注意的地方是严禁带电操作 注意安全 光电式接近开关使用 台面影响 投光器与受光器在贴近台面安装时 可能会出现台面反射的部分光束照到受光器而造成工作不稳定 对此可采用使受光器与投光器离开台面一定距离并加装遮光板的 严禁用稀释剂等化学物品 以免损坏塑料镜 高压线 动力线和光电传感器的配线不应放在同一配线管或用线槽内 否则会由于感应而造成 有时 光电开关的误动作或损坏 所以原则上要分别单独配线 下列场所 一般有可能造成光电开关的误动作 应尽量避开 灰尘较多的场所 腐蚀性气体较多的场所 水 油 化学品有可能直接飞溅的场所 户外或太阳光等有强光直射而无遮光措施的场所 环境温度变化超出产品规定范围的场所 振动 冲击大 而未采取避震措施的场所 接近开关的选型 对于不同的材质的检测体和不同的检测距离 应选用不同类型的接近开关 以使其在系统中具有高的性能价格比 为此在选型中应遵循以下原则 1 1 当检测体为金属材料时 应选用高频振荡型接近开关 该类型接近开关对铁镍 A3钢类检测体检测最灵敏 对铝 黄铜和不锈钢类检测体 其检测灵敏度就低 1 2 当检测体为非金属材料时 如 木材 纸张 塑料 玻璃和水等 应选用电容型接近开关 1 3 金属体和非金属要进行远距离检测和控制时 应选用光电型接近开关或超声波型接近开关 1 4 对于检测体为金属时 若检测灵敏度要求不高时 可选用价格低廉的磁性接近开关或霍尔式接近开关 接近开关的选用 一般的工业生产场所 通常都选用涡流式接近开关和电容式接近开关 因为这两种接近开关对环境的要求条件较低 当被测对象是导电物体或可以固定在一块金属物上的物体时 一般都选用涡流式接近开关 因为它的响应频率高 抗环境干扰性能好 应用范围广 价格较低 若所测对象是非金属 或金属 液位高度 粉状物高度 塑料 烟草等 则应选用电容式接近开关 这种开关的响应频率低 但稳定性好 安装时应考虑环境因素的影响 若被测物为导磁材料或者为了区别和它在一同运动的物体而把磁钢埋在被测物体内时 应选用霍尔接近开关 它的价格最低 在