接近开关传感器

关于接近开关传感器第1页，课件共64页，创作于2023年2月接近开关简介一、性能特点

在各类开关中，有一种对接近它物件有“感知”能力的元件——位移传感器。利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关通或断的目的，这就是接近开关。

当有物体移向接近开关，并接近到一定距离时，位移传感器才有“感知”，开关才会动作。通常把这个距离叫“检出距离”。不同的接近开关检出距离也不同。

有时被检测验物体是按一定的时间间隔，一个接一个地移向接近开关，又一个一个地离开，这样不断地重复。不同的接近开关，对检测对象的响应能力是不同的。这种响应特性被称为“响应频率”。第2页，课件共64页，创作于2023年2月二、种类

因为位移传感器可以根据不同的原理和不同的方法做成，而不同的位移传感器对物体的“感知”方法也不同，所以常见的接近开关有以下种：

1．涡流式接近开关

这种开关有时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的接近开关时，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。

2．电容式接近开关

这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时，不论它是否为导体，由于它的接近，总要使电容的介电常数发生变化，从而使电容量发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测的对象，不限于导体，可以绝缘的液体或粉状物等。

第3页，课件共64页，创作于2023年2月3．霍尔接近开关

霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关，叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时，开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化，由此识别附近有磁性物体存在，进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。

4．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。

5．热释电式接近开关

用能感知温度变化的元件做成的开关叫热释电式接近开关。这种开关是将热释电器件安装在开关的检测面上，当有与环境温度不同的物体接近时，热释电器件的输出便变化，由此便可检测出有物体接近。

6．其它型式的接近开关

当观察者或系统对波源的距离发生改变时，接近到的波的频率会发生偏移，这种现象称为多普勒效应。声纳和雷达就是利用这个效应的原理制成的。利用多普勒效应可制成超声波接近开关、微波接近开关等。当有物体移近时，接近开关接收到的反射信号会产生多普勒频移，由此可以识别出有无物体接近。

第4页，课件共64页，创作于2023年2月接近开关应用

接近开关在航海、航空、航天技术以及工业生产中都有广泛的应用。在日常生活中，如宾馆、饭店、车库的自动门，自动热风机上都有应用。在安全防盗方面，如资料

档案、财会、金融、博物馆、金库等重地，通常都装有由各种接近开关组成的防盗装置。在测量技术中，如长度，位置的测量；在控制技术中，如位移、速度、加速度的测量和控制，也都使用着大量的接近开关。

第5页，课件共64页，创作于2023年2月应用条件在一般的工业生产场所，通常都选用电感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。

在环境条件比较好、无粉尘污染的场合，可采用光电接近开关。光电接近开关工作时对被测对象几乎无任何影。因此，在要求较高的传真机上，在烟草机械上都被广泛地使用。

在防盗系统中，自动门通常使用热释电接近开关、超声波接近开关、微波接近开关。有时为了提高识别的可靠性，上述几种接近开关往往被复合使用。

无论选用哪种接近开关，都应注意对工作电压、负载电流、响应频率、检测距离等各项指标的要求。

第6页，课件共64页，创作于2023年2月常见接近开关原理图及造型第7页，课件共64页，创作于2023年2月接近开关术语解释

1.检测距离：动作距离是指检测体按一定方式移动时，从基准位置（接近开关的感应表面）到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。

2.设定距离：接近开关在实际工作中整定的距离，一般为额定动作距离的0.8倍。

3.回差值：动作距离与复位距离之间的绝对值。

4.标准检测体：可使接近开关作比较的金属检测体。

5.输出状态：分常开和常闭。当无检测物体时，常开型的接近开关所接通的负载，由于接近开关内部的输出晶体管的截止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。

6.检测方式：分埋入式和非埋入式。埋入式的接近开关在安装上为齐平安装型，可与安装的金属物件形成同一表面，非埋入式的接近开关则需把感应头露出，以达到其长检测距离的目的。

7.响应频率：按规定的1秒的时间间隔内，接近开关动作循环的次数。

8.导通压降：既开关在导通时，残留在开关输出晶体管上的电压降。

9.输出形式：分npn二线，npn三线，npn四线，pnp二线，pnp三线，pnp四线，DC二线，AC二线，AC五线(自带继电器)等几种常用的形式输出。第8页，课件共64页，创作于2023年2月接近开关命名方法第9页，课件共64页，创作于2023年2月前面已经提到应用最多的是电感式与电容式接近开关，下面就来分别介绍一下这两种。第10页，课件共64页，创作于2023年2月各种产品市场上所见接近开关门类繁多，规格不一，下面仅以型号与形状分类，并分别举浙江洞头光电开关厂（/jjkg/JJKG.htm）与西普电气公司（/）的产品为例，简介一下。型号说明：第11页，课件共64页，创作于2023年2月

（一）电感式接近开关第12页，课件共64页，创作于2023年2月常见电感式接近开关型号（一）第13页，课件共64页，创作于2023年2月常见电感式接近开关型号（二）第14页，课件共64页，创作于2023年2月常用接近开关规格型号及具体参数

（浙江·洞头光电开关厂提供）

表一第15页，课件共64页，创作于2023年2月续表一第16页，课件共64页，创作于2023年2月附：各种型号尺寸第17页，课件共64页，创作于2023年2月常用接近开关规格型号及具体参数

（浙江·洞头光电开关厂提供）表二第18页，课件共64页，创作于2023年2月表二第19页，课件共64页，创作于2023年2月附：各种型号尺寸第20页，课件共64页，创作于2023年2月常用接近开关规格型号及具体参数

（浙江·洞头光电开关厂提供）表三第21页，课件共64页，创作于2023年2月表三第22页，课件共64页，创作于2023年2月附：各种型号尺寸第23页，课件共64页，创作于2023年2月常用接近开关规格型号及具体参数

（浙江·洞头光电开关厂提供）表四第24页，课件共64页，创作于2023年2月表四第25页，课件共64页，创作于2023年2月附：各种型号尺寸第26页，课件共64页，创作于2023年2月常用接近开关规格型号及具体参数

（浙江·洞头光电开关厂提供）表五第27页，课件共64页，创作于2023年2月表五第28页，课件共64页，创作于2023年2月附：各种型号尺寸第29页，课件共64页，创作于2023年2月常用接近开关规格型号及具体参数

（浙江·洞头光电开关厂提供）表六第30页，课件共64页，创作于2023年2月表六第31页，课件共64页，创作于2023年2月附：各种型号尺寸第32页，课件共64页，创作于2023年2月常用接近开关规格型号及具体参数

（浙江·洞头光电开关厂提供）表七第33页，课件共64页，创作于2023年2月表七第34页，课件共64页，创作于2023年2月附：各种型号尺寸第35页，课件共64页，创作于2023年2月现在按形状来分类，举西普公司的产品为例第36页，课件共64页，创作于2023年2月第37页，课件共64页，创作于2023年2月通用型糸列第38页，课件共64页，创作于2023年2月第39页，课件共64页，创作于2023年2月再举其中J5糸列为例，参数如下第40页，课件共64页，创作于2023年2月第41页，课件共64页，创作于2023年2月更多信息详见西普第42页，课件共64页，创作于2023年2月1.工作原理

电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器

，它的测量头通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板

是物体的本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的

介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发

生变化，由此便可控制开关的接通和关断。这种接近开关的

检测物体，并不限于金属导体，也可以是绝缘的液体或粉状

物体,在检测较低介电常数ε的物体时，可以顺时针调节多圈

电位器（位于开关后部）来增加感应灵敏度，一般调节电位

器使电容式的接近开关在0.7-0.8Sn的位置动作。电容式接近开关第43页，课件共64页，创作于2023年2月第44页，课件共64页，创作于2023年2月常见型号第45页，课件共64页，创作于2023年2月常用电容式接近开关规格型号及具体参数

（浙江·洞头光电开关厂提供）第46页，课件共64页，创作于2023年2月第47页，课件共64页，创作于2023年2月附：各种型号尺寸第48页，课件共64页，创作于2023年2月西普公司的相关产品第49页，课件共64页，创作于2023年2月以CJS12糸列为例第50页，课件共64页，创作于2023年2月具体参数第51页，课件共64页，创作于2023年2月更多信息详见西普第52页，课件共64页，创作于2023年2月其他接近开关

一.

光电开关第53页，课件共64页，创作于2023年2月第54页，课件共64页，创作于2023年2月反

射

板

型第55页，课件共64页，创作于2023年2月二.

霍

尔

开

关第56页，课件共64页，创作于2023年2月三.磁性开关第57页，课件共64页，创作于2023年2月第58页，课件共64页，创作于2023年2月更多信息

详见：

西普第59页，课件共64页，创作于2023年2月接近开关传感器应用方向人们大多会同意这样的说法：传感器技术的进步一直是工厂自动化发展的推动力。有足够的证据表明，离散制造行业的自动化应用已经落后于过程控制行业。离散传感技术的进步，尤其是接近传感器技术的进步，将自动化技术扩展到这些行业。根据CONTROLENGINEERING杂志和ReedResearchGroup近期举行的一次控制工程师在线调查结果显示，接近传感器已经在很多自动化行业找到了应用方向。在日常运行时接近开关的主要应用问题上，有36%的受访工程师提到了连续与批处理。在所有的应用当中，离散制造占了29%，连续处理只占16.7%，公用工程应用占7.2%。只有4.3%的受访工程师选择了批处理。其他的应用方向占6.5%第60页，课件共64页，创作于2023年2月广泛丰富的应用类型

接近传感器的应用范围很广，种类很多。如果不考虑行业类型因素，最常见的是机械类应用。在所有的应用里面，与机械应用相关的占79.7%，是其他应用类型的两倍还多，如液体装填应用占32.6%，包裹/装箱应用占31.2%，固体/粉末装填应用占26.1%，原材料处理占20.3%。此外还有一些应用类别：合金（17.4%）、塑料产品制造（14.5%）、汽车（10.1%）、以及基于web的产品（4.3%）。第61页，课件共64页，创作于2023年2月当被问及应用组成的问题时，ifmefector公司（）的位移动传感器产品经理ErnieMaddox认为这些数字都是准确的，他说：“接近传感器在连续性或批处理方面的应用有限。在离散制造领域，传感器被用于检测机器位置和被制造的产品。接近传感器在探测机器位置方面的应用在过去的15年时间里增长迅猛。这种发展趋势的主要动因在于机器制作商从机械式开关和继电逻辑转为使用接近传感器和PLC。这种发展趋势在很大程度上是水到渠成、自然而行的。在产品检测市场方面，应用类型包括被加工部件在设备上的存在检测、传送带上的部件计数、以及传送线和机器加料口的“线满/线空”检测。在Maddox看来，这种趋势“随着制造商继续安装传感器以提高生产率和提高被加工部件的质量”而增长，而“误差检测和部件验证是现在的主流发展趋势”。第62页，课件共64页，创作于2023年2月恶劣的环境，坚固的品质

对于接近传感器而言，腐蚀性环境、湿气、与尖锐沉重的油性或磨损性部件发生的碰撞（甚至近距离交错）都是要面临的严峻问题。Sick公司（）产品经理SerdarGuvenc指出，坚固性是至关重要的设计特点，并且比过去显得更为重要。Guvenc说：“Sick非常看重价格和坚固性。标准的电感传感器价格因标准化的制造技术发展而下跌，但是，”他话锋一转：“食品、饮料和制药行业的很多企业愿意为接近传感器付出额外的费用，使之能承受其应用环境，并消除需要在生产运行过程中替换传感器（这会造成停机检修）的可能性”。