状态量传感器工作原理和选型.ppt

1、传感器工作原理和选型,接近开关、行程开关、光电开关、液位传感器,一、接近开关,工作原理和选型,接近开关工作原理和选型,根据不同的工作原理可分为以下几类： 电感型：由电感线圈的物理变化检测物体，有高频率发射型和差动线圈型 磁性开关：检测物体带有磁性，引起检测线圈物理量变化 电容型：由检测物体引起传感器内部电容变化,高频率发射型接近开关,接近开关工作原理和选型,高频率发射型接近开关,在检测线圈产生高频率交变电流 交变电流在接近开关的前方产生交变磁场 若有金属物体接近，则在物体内部也产生感应电流。此电流于物体前方感应出磁场，并且方向与原磁场相反 感应磁场使检测线圈的阻抗增加，通过检测回路测量阻抗的变

2、化量 阻抗变化达到一定阈值时控制电路控制触点输出,接近开关工作原理和选型,高频率发射型接近开关,特点 通过检测物体的感应磁场对原磁场的影响进行检测，所以检测物体必须是金属物质 磁场范围有限，检测距离较短，20mm以下 响应频率高，最高可达2KHz,接近开关工作原理和选型,差动线圈型接近开关,接近开关工作原理和选型,差动线圈型接近开关,检出电路比较检测线圈和比较线圈之间的阻抗差 有物体接近时检测线圈阻抗变化 差值达到阈值时检出电路驱动控制触点输出,接近开关工作原理和选型,差动线圈型接近开关,特点 只需磁场有微小变化即可检出，所以检测距离长，可达100mm 可检出磁性体和非磁性体,接近开关工作原理

3、和选型,磁性接近开关,接近开关工作原理和选型,磁性接近开关,磁性物体产生固定磁场 磁场对开关触点产生驱动 力 当驱动力达到一定阈值时，触点闭合产生输出,接近开关工作原理和选型,磁性接近开关,特点 检测磁性材料，非磁性不敏感 可用于金属环境中检测磁性物质，如检测气缸活塞,接近开关工作原理和选型,电容型接近开关,接近开关工作原理和选型,电容型接近开关,电极实际是电容的一个极板 无物体接近时和地产生一个固定的电容值 物体接近时电极和地之间的电容减少Cx 检出电路检测电容变化，达到阈值时驱动开关触点输出,接近开关工作原理和选型,电容型接近开关,特点 由电容变化进行接近物体检测，所以可以检测金属也可以检

4、测非金属,接近开关工作原理和选型,接近开关选型参数,检测物体性质：金属、非金属或磁性物质 检测距离，必须在接近开关作用范围之内 反应频率：检测高速移动物体时，物体停留时间对应的频率 电源方式：交流、直流：两线式或三线式 输出方式：NPN还是PNP 外形：圆柱型、方形、角形等 其他：屏蔽、非屏蔽，带电缆、插头等,接近开关工作原理和选型,接近开关的反应频率,接近开关工作原理和选型,根据齿轮转速计算每个齿的停留时间，换算成频率。此频率必须在接近开关反应频率范围内。,接近开关工作原理和选型,接近开关的电源方式,交流两线式,直流两线式，连接PLC,直流三线式，有NPN和PNP 两种类型,接近开关的输出方

5、式,NPN集电极开路输出型,接近开关工作原理和选型,应用（PLC）,接近开关的输出方式,PNP集电极开路输出型,接近开关工作原理和选型,应用（PLC）,接近开关的输出方式,NPN输出型,接近开关工作原理和选型,应用（PLC）,接近开关的输出方式,PNP输出型,接近开关工作原理和选型,应用（PLC）,接近开关的其他参数,屏蔽、非屏蔽,接近开关工作原理和选型,屏蔽型：磁场在接近开关前方，侧面不受干扰。但检测距离较短 非屏蔽型：磁场在接近开关四周，侧面可能受其他物体干扰。但检测距离较长,电缆连接方式,接近开关工作原理和选型,接近开关的其他参数,接近开关电缆有两种形式：带电缆型和带插头型 带插头型有两

6、种形式：直型和L型。可根据现场安装环境进行选择,二、行程开关（限位开关）,工作原理和选型,工作原理,外部检测物体驱动动作部分（如滚轮等）带动触点闭合对外产生电接点输出，一般有常开（NO）和常闭（NC）一对触点,行程开关工作原理和选型,行程开关的类型,根据行程开关头部的形式可分为下列几种类型：柱塞型、滚轮柱塞型、滚轮摆臂型、摆杆型、滚轮双摆臂型、弹簧型以及杠杆型等 选型时根据实际工作情况选择头部类型，再结合其他因素，如安装尺寸、触点数、触点容量，摆动角等,行程开关工作原理和选型,行程开关的类型,柱塞型,行程开关工作原理和选型,柱塞型行程开关应用于动作方向在轴向的场合,滚轮摆臂型,行程开关工作原理

7、和选型,行程开关的类型,应用于侧面行程的场合，必须注意设计使用时的平稳性,滚轮摆臂型,摆臂长度可调，适应现场安装场合的变化 使用方式同滚轮摆臂型,行程开关工作原理和选型,可用于杆状限位场合 两个方向均可动作,行程开关工作原理和选型,摆杆型,滚轮双摆臂型,行程锁定，越过式，回程时回复原状态 滚轮的方向可更换,行程开关工作原理和选型,弹簧型,任意方向均可动作,行程开关工作原理和选型,杠杆型,小型行程开关中的一种 主要用于微动行程的场合，如门禁、控制柜自动照明等,行程开关工作原理和选型,其他选型参数,行程开关工作原理和选型,触点容量,如果带的负载只提供功率和电压，需自行换算成电流，只需电流不超过触点

8、容量即可,其他选型参数,摆动角：45、 80,行程开关工作原理和选型,标准角度,大角度,三、光电开关,工作原理和选型,按照组合方式分类,放大器分离型,光电开关工作原理和选型,感应器和放大器分为独立的元件 通过电缆连接，最后控制信号由放大器输出。 可应用于安装尺寸受限的场合,OMRON的E3C序列,按照组合方式分类,感应器和放大器合为一体 外部只需电源线和控制输出线即可，安装简单,光电开关工作原理和选型,OMRON的E3T、E3S、E3V3E3MC等,放大器内藏型,按照组合方式分类,前两类均须使用DC电源 电源内藏型内置电源变换，AC到DC，可使用交流电源 三部分集成一体,光电开关工作原理和选型

9、,OMRON的E3JK、E3JM、E3E2等,电源内藏型,按照组合方式分类,使用两根光纤连接到现场 应用于安装的尺寸极小的场合 电源分离，只使用DC型,光电开关工作原理和选型,OMRON的E3X、E3MC序列,光纤型,按照检测方式分类,对射型,光电开关工作原理和选型,特殊波长的光，可不受外界光源干扰 检测距离长，最长可达5m,按照检测方式分类,扩散反射型（漫反射型）,光电开关工作原理和选型,发射器和接收器一体化 检测距离短，一般几mm到几十mm 受检测物颜色影响大，白色检测距离长，黑色则反之,按照检测方式分类,回归反射型,光电开关工作原理和选型,采用特制的反射板进行光反射 检测距离长 避免互相干扰,按照检测方式分类,回归反射避免相互干扰原理,光电开关工作原理和选型,按照检测方式分类,色标检测,光电开关工作原理和选型,光电开关具有记忆功能，预先设置欲检测的物体颜色 检测物和预置颜色有微小差别时即可控制输出,四、液位传感器,工作原理和选型,液位开关,对于给排水泵的启停进行控制 只在上下限位控制泵的启动和停止 状态输出只有开关量状态,液位开关工