接近开关原理及应用 浏览文章 维修技术 维修吧

    接近开关多种多样，在农业及日常牛活产品中都常见。接近开关亦称传感器，两种最常应用的接近开关，一是电感式接近开关，二是霍尔开关或接近开关。
    一、电感式接近开关
    它是属于一种有开关量输出的位置传感器，由LC高频振荡电路和信号整形放大电路组成。利用金属物体接近这个能产生磁场的振荡感应头时，使金属物体内部产生涡流，涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路和参数发生改变，由此识别出有无金属物体接近，从而进行控制开关的通断，这种接近开关所检测的必须是金属物体。接近开关的方框原理图和电路原理图见图3、图4所示。
    电感式接近开关形式多种多样，一种NPN型常开式，另一种是PNP型常开式。同样这两种都有常闭式。再就是NPN型常开常闭组合型，PNP型常开常闭组合型。还有两线型直流交流常开常闭型。接线图见图1a～图1c的几种。内部电路见图6所示。
    当有金属物体靠近接近开关时，接近开关给内部电路整形放大输出信号，驱动SSR-30A固态继电器内部触发电路，使固态继电器导通，接通电动机的电源，使电动机运转。当金属物体离开接近开关感应头时，接近开关无信号输出，固态继电器触发电路失电，执行电路失电断开电源，电动机停转。这是一个简单的示例，更多控制原理都一样，可在实际工作中自行分析研究。
    二、霍尔式接近开关
    当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象称为霍尔效应。两端具有的电位差称为霍尔电动式，其表达式U=K·I·B／d。其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场的感应强度，d为薄片的厚度。由此可见霍尔元件灵敏度的高低和外加磁场成正比。
    霍尔开关的输入端是以磁场感应强度B来表示的，当B达到一定程度时，霍尔元件内部的触发电路翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转，输出端一般采用晶体管输出，和接近开关(电感式)类似有NPN和PNP型，有常开、常闭、双极形等之分。霍尔开关具有无触点、低功耗、长寿命、频率响应快等特点，内部采用树脂封注而成。霍尔接近开关的方框图和内部原理图见图5所示。按线图见图2所示的3种。
    霍尔接近开关的输出极性相感应式原理基本一样，实际应用电路见图7所示。工作原理和感应式一样。
    此外，还有光电式、红外式、电容式等等，其原理都大同小异。