接近開關(guān)是一種無需與運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行機(jī)械直接接觸而可以操作的位置開關(guān),，當(dāng)物體接近開關(guān)的感應(yīng)面到動(dòng)作距離時(shí),，不需要機(jī)械接觸及施加任何壓力即可使開關(guān)動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)直流電器或給計(jì)算機(jī)（plc)裝置提供控制指令,。接近開關(guān)是種開關(guān)型傳感器（即無觸點(diǎn)開關(guān)）,，它既有行程開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)的特性,，同時(shí)具有傳感性能,，且動(dòng)作可靠，性能穩(wěn)定，頻率響應(yīng)快,，應(yīng)用壽命長(zhǎng),，抗干擾能力強(qiáng)等、并具有防水,、防震,、耐腐蝕等特點(diǎn)。產(chǎn)品有電感式,、電容式,、霍爾式、交,、直流型,。
接近開關(guān)又稱無觸點(diǎn)接近開關(guān)，是理想的電子開關(guān)量傳感器,。當(dāng)金屬檢測(cè)體接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域,，開關(guān)就能無接觸，無壓力,、無火花,、迅速發(fā)出電氣指令,，準(zhǔn)確反應(yīng)出運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的位置和行程,，即使用于一般的行程控制，其定位精度,、操作頻率,、使用壽命、安裝調(diào)整的方便性和對(duì)惡劣環(huán)境的適用能力,，是一般機(jī)械式行程開關(guān)所不能相比的,。它廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、冶金,、化工,、輕紡和印刷等行業(yè)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中可作為限位,、計(jì)數(shù),、定位控制和自動(dòng)保護(hù)環(huán)節(jié)等。
主要用途
接近開關(guān)在航空,、航天技術(shù)以及工業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用,。在日常生活中，如賓館,、飯店,、車庫(kù)的自動(dòng)門，自動(dòng)熱風(fēng)機(jī)上都有應(yīng)用。在安全防盜方面,，如資料檔案,、財(cái)會(huì)、金融,、博物館,、金庫(kù)等重地，通常都裝有由各種接近開關(guān)組成的防盜裝置,。在測(cè)量技術(shù)中,，如長(zhǎng)度，位置的測(cè)量,；在控制技術(shù)中,，如位移、速度,、加速度的測(cè)量和控制,，也都使用著大量的接近開關(guān)。
性能特點(diǎn)
在各類開關(guān)中,，有一種對(duì)接近它物件有“感知”能力的元件——位移傳感器,。利用位移傳感器對(duì)接近物體的敏感特性達(dá)到控制開關(guān)通或斷的目的，這就是接近開關(guān),。
當(dāng)有物體移向接近開關(guān),，并接近到一定距離時(shí)，位移傳感器才有“感知”,，開關(guān)才會(huì)動(dòng)作,。通常把這個(gè)距離叫“檢出距離”。但不同的接近開關(guān)檢出距離也不同,。
有時(shí)被檢測(cè)驗(yàn)物體是按一定的時(shí)間間隔,，一個(gè)接一個(gè)地移向接近開關(guān)，又一個(gè)一個(gè)地離開,，這樣不斷地重復(fù),。不同的接近開關(guān)，對(duì)檢測(cè)對(duì)象的響應(yīng)能力是不同的,。這種響應(yīng)特性被稱為“響應(yīng)頻率”,。
種類
因?yàn)槲灰苽鞲衅骺梢愿鶕?jù)不同的原理和不同的方法做成，而不同的位移傳感器對(duì)物體的“感知”方法也不同,，所以常見的接近開關(guān)有以下幾種：
無源接近開關(guān)
這種開關(guān)不需要電源,，通過磁力感應(yīng)控制開關(guān)的閉合狀態(tài)。當(dāng)磁 或者鐵質(zhì)觸發(fā)器靠近開關(guān)磁場(chǎng)時(shí),，和開關(guān)內(nèi)部磁力作用控制閉合,。特點(diǎn)：不需要電源，非接觸式，免維護(hù),，環(huán)保,。
渦流式接近開關(guān)
這種開關(guān)有時(shí)也叫電感式接近開關(guān)。它是利用導(dǎo)電物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)接近開關(guān)時(shí),，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流,。這個(gè)渦流反作用到接近開關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化,，由此識(shí)別出有無導(dǎo)電物體移近,，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是導(dǎo)電體,。
1.原理：由電感線圈和電容及晶體管組成振蕩器,，并產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)有金屬物體接近這一磁場(chǎng)時(shí)就會(huì)在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流,，從而導(dǎo)致振蕩停止,，這種變化被后極放大處理后轉(zhuǎn)換成晶體管開關(guān)信號(hào)輸出。
2.特點(diǎn)：A,、抗干擾性能好,，開關(guān)頻率高，大于200HZ. B,、只能感應(yīng)金屬
3.應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備上作位置檢測(cè),、計(jì)數(shù)信號(hào)拾取等。
電容式接近開關(guān)
這種開關(guān)的測(cè)量通常是構(gòu)成電容器的一個(gè)極板,，而另一個(gè)極板是開關(guān)的外殼,。這個(gè)外殼在測(cè)量過程中通常是接地或與設(shè)備的機(jī)殼相連接,。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)時(shí),，不論它是否為導(dǎo)體，由于它的接近,，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化,，從而使電容量發(fā)生變化，使得和測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化,，由此便可控制開關(guān)的接通或斷開,。這種接近開關(guān)檢測(cè)的對(duì)象，不限于導(dǎo)體,，可以絕緣的液體或粉狀物等,。
霍爾接近開關(guān)
霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關(guān),，叫做霍爾開關(guān),。當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時(shí)，開關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識(shí)別附近有磁性物體存在,，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷,。這種接近開關(guān)的檢測(cè)對(duì)象必須是磁性物體。
光電式接近開關(guān)
利用光電效應(yīng)做成的開關(guān)叫光電開關(guān),。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個(gè)檢測(cè)頭內(nèi),。當(dāng)有反光面（被檢測(cè)物體）接近時(shí)，光電器件接收到反射光后便在信號(hào)輸出,，由此便可“感知”有物體接近,。
其它型式
當(dāng)觀察者或系統(tǒng)對(duì)波源的距離發(fā)生改變時(shí)，接近到的波的頻率會(huì)發(fā)生偏移,，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng),。聲納和雷達(dá)就是利用這個(gè)效應(yīng)的原理制成的。利用多普勒效應(yīng)可制成超聲波接近開關(guān),、微波接近開關(guān)等,。當(dāng)有物體移近時(shí)，接近開關(guān)接收到的反射信號(hào)會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移,，由此可以識(shí)別出有無物體接近,。
主要功能
檢驗(yàn)距離
檢測(cè)電梯、升降設(shè)備的停止,、起動(dòng),、通過位置；檢測(cè)車輛的位置,，防止兩物體相撞檢測(cè),；檢測(cè)工作機(jī)械的設(shè)定位置，移動(dòng)機(jī)器或部件的極限位置,；檢測(cè)回轉(zhuǎn)體的停止位置,，閥門的開或關(guān)位置。
尺寸控制
金屬板沖剪的尺寸控制裝置,；自動(dòng)選擇,、鑒別金屬件長(zhǎng)度；檢測(cè)自動(dòng)裝卸時(shí)堆物高度,；檢測(cè)物品的長(zhǎng),、寬、高和體積,。
檢測(cè)物體存在有否 檢測(cè)生產(chǎn)包裝線上有無產(chǎn)品包裝箱,；檢測(cè)有無產(chǎn)品零件。
轉(zhuǎn)速與速度控制
控制傳送帶的速度,；控制旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速,；與各種脈沖發(fā)生器一起控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)數(shù),。
計(jì)數(shù)及控制
檢測(cè)生產(chǎn)線上流過的產(chǎn)品數(shù)；高速旋轉(zhuǎn)軸或盤的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)量,；零部件計(jì)數(shù),。
檢測(cè)異常
檢測(cè)瓶蓋有無；產(chǎn)品合格與不合格判斷,；檢測(cè)包裝盒內(nèi)的金屬制品缺乏與否,；區(qū)分金屬與非金屬零件；產(chǎn)品有無標(biāo)牌檢測(cè),；起重機(jī)危險(xiǎn)區(qū)報(bào)警,；安全扶梯自動(dòng)啟停。
計(jì)量控制
產(chǎn)品或零件的自動(dòng)計(jì)量,；檢測(cè)計(jì)量器,、儀表的指針范圍而控制數(shù)或流量；檢測(cè)浮標(biāo)控制測(cè)面高度,，流量,；檢測(cè)不銹鋼桶中的鐵浮標(biāo)；儀表量程上限或下限的控制,；流量控制,，水平面控制。
識(shí)別對(duì)象
根據(jù)載體上的碼識(shí)別是與非,。
信息傳送
ASI（總線）連接設(shè)備上各個(gè)位置上的傳感器在生產(chǎn)線（50-100米）中的數(shù)據(jù)往返傳送等,。
結(jié)構(gòu)形式
接近開關(guān)按其外型形狀可分為圓柱型、方型,、溝型,、穿孔（貫通）型和分離型。園柱型比方型安裝方便,，但其檢測(cè)特性相同,，溝型的檢測(cè)部位是在槽內(nèi)側(cè)，用于檢測(cè)通過槽內(nèi)的物體,，貫通型在我國(guó)很少生產(chǎn),，而日本則應(yīng)用較為普遍，可用于小螺釘或滾珠之類的小零件和浮標(biāo)組裝成水位檢測(cè)裝置等,。
接近開關(guān)接線圖
1）接近開關(guān)有兩線制和三線制之區(qū)別，三線制接近開關(guān)又分為NPN型和PNP型,，它們的接線是不同的,。請(qǐng)見下圖所示：
2）兩線制接近開關(guān)的接線比較簡(jiǎn)單，接近開關(guān)與負(fù)載串聯(lián)后接到電源即可,。
3）三線制接近開關(guān)的接線：紅（棕）線接電源正端,；藍(lán)線接電源0V端,；黃（黑）線為信號(hào)，應(yīng)接負(fù)載,。負(fù)載的另一端是這樣接的：對(duì)于NPN型接近開關(guān),，應(yīng)接到電源正端；對(duì)于PNP型接近開關(guān),，則應(yīng)接到電源0V端,。
4）接近開關(guān)的負(fù)載可以是信號(hào)燈、繼電器線圈或可編程控制器PLC的數(shù)字量輸入模塊,。
5）需要特別注意接到PLC數(shù)字輸入模塊的三線制接近開關(guān)的型式選擇,。PLC數(shù)字量輸入模塊一般可分為兩類：一類的公共輸入端為電源正極，電流從輸入模塊流出,，此時(shí),，一定要選用NPN型接近開關(guān)；另一類的公共輸入端為電源負(fù)極,，電流流入輸入模塊,，此時(shí)，一定要選用PNP型接近開關(guān),。千萬不要選錯(cuò)了,。
6）兩線制接近開關(guān)受工作條件的限制，導(dǎo)通時(shí)開關(guān)本身產(chǎn)生一定壓降,，截止時(shí)又有一定的剩余電流流過,，選用時(shí)應(yīng)予考慮。三線制接近開關(guān)雖多了一根線,，但不受剩余電流之類不利因素的困擾,，工作更為可靠。
7）有的廠商將接近開關(guān)的“常開”和“常閉”信號(hào)同時(shí)引出,，或增加其它功能,，此種情況，請(qǐng)按產(chǎn)品說明書具體接線,。[1]
槽型光電開關(guān)接線
光電開關(guān)那個(gè)二極管是發(fā)光二極管,，輸出則是光敏三極管，C就是集電極,，E則是發(fā)射極,。
一般三極管作開關(guān)使用時(shí)，通常都用集電極作輸出端,。
一般接法：二極管為輸入端,，E接地，C接負(fù)載,，負(fù)載的另一端需要接正電源,。這種接法適用范圍比較廣,。
特殊接法：二極管為輸入端，C接電源正,，E接負(fù)載,，負(fù)載的另一端需要接地。這種接法只適用于負(fù)載等效電阻很小的時(shí)候（幾十歐姆以內(nèi)）,，如果負(fù)載等效電阻比較大,，可能會(huì)引起開關(guān)三極管工作點(diǎn)不正常，導(dǎo)致開關(guān)工作不可靠,。[1]
開關(guān)參數(shù)
如圖所示
Sensor Body Material / 本體材質(zhì)
A.B.S
Filling / 填充物
Epoxy
Max Contact Rating / 大功率
10W
Max Switching Voltage / 大開關(guān)電壓
100 VDC
Max Switching Current / 大開關(guān)電流
0.
Min Breakdown Voltage / 小崩潰電壓
220 VDC
Max Carry Current / 大負(fù)載電流
1.0A
Max Contact Resistance / 大接蝕電阻
100 mΩ
Min Insulation Resistance / 小絕緣電阻
108 Ω
Release Time / 感動(dòng)時(shí)間
0.1 ms Max
Operate Time / 釋放時(shí)間
0.4 ms Max
注意事項(xiàng)
在一般的工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)所,，通常都選用渦流式接近開關(guān)和電容式接近開關(guān)。因?yàn)檫@兩種接近開關(guān)對(duì)環(huán)境的要求條件較低,。
當(dāng)被測(cè)對(duì)象是導(dǎo)電物體或可以固定在一塊金屬物上的物體時(shí),，一般都選用渦流式接近開關(guān)，因?yàn)樗捻憫?yīng)頻率高,、抗環(huán)境干擾性能好,、應(yīng)用范圍廣,、價(jià)格較低,。
若所測(cè)對(duì)象是非金屬（或金屬）、液位高度,、粉狀物高度,、塑料、煙草等,。則應(yīng)選用電容式接近開關(guān),。這種開關(guān)的響應(yīng)頻率低，但穩(wěn)定性好,。安裝時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境因素的影響,。
若被測(cè)物為導(dǎo)磁材料或者為了區(qū)別和它在一同運(yùn)動(dòng)的物體而把磁鋼埋在被測(cè)物體內(nèi)時(shí)，應(yīng)選用霍爾接近開關(guān)
在環(huán)境條件比較好,、無粉塵污染的場(chǎng)合,，可采用光電接近開關(guān)。光電接近開關(guān)工作時(shí)對(duì)被測(cè)對(duì)象幾乎無任何影響,。因此,，在要求較高的機(jī)上，在煙草機(jī)械上都被廣泛地使用,。
在防盜系統(tǒng)中,，自動(dòng)門通常使用熱釋電接近開關(guān)、超聲波接近開關(guān),、微波接近開關(guān),。有時(shí)為了提高識(shí)別的可靠性，上述幾種接近開關(guān)往往被復(fù)合使用,。
無論選用哪種接近開關(guān),，都應(yīng)注意對(duì)工作電壓、負(fù)載電流,、響應(yīng)頻率,、檢測(cè)距離等各項(xiàng)指標(biāo)的要求。
選型檢測(cè)
選型
對(duì)于不同的材質(zhì)的檢測(cè)體和不同的檢測(cè)距離,，應(yīng)選用不同類型的接近開關(guān),，以使其在系統(tǒng)中具有高的性能價(jià)格比，為此在選型中應(yīng)遵循以下原則：
1.1.當(dāng)檢測(cè)體為金屬材料時(shí),，應(yīng)選用高頻振蕩型接近開關(guān),，該類型接近開關(guān)對(duì)鐵鎳、A3鋼類檢測(cè)體檢測(cè)靈敏,。
對(duì)鋁,、黃銅和不銹鋼類檢測(cè)體，其檢測(cè)靈敏度就低,。
1.2.當(dāng)檢測(cè)體為非金屬材料時(shí),，如;木材、紙張,、塑料,、玻璃和水等，應(yīng)選用電容型接近開關(guān),。
1.3.金屬體和非金屬要進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測(cè)和控制時(shí),，應(yīng)選用光電型接近開關(guān)或超聲波型接近開關(guān)。
1.4.對(duì)于檢測(cè)體為金屬時(shí),，若檢測(cè)靈敏度要求不高時(shí),，可選用價(jià)格低廉的磁性接近開關(guān)或霍爾式接近開關(guān)。
檢測(cè)
2.1.動(dòng)作距離測(cè)定;當(dāng)動(dòng)作片由正面靠近接近開關(guān)的感應(yīng)面時(shí),，使接近開關(guān)動(dòng)作的距離為接近開關(guān)的大動(dòng)作距離,，測(cè)得的數(shù)據(jù)應(yīng)在產(chǎn)品的參數(shù)范圍內(nèi)。
2.2.釋放距離的測(cè)定;當(dāng)動(dòng)作片由正面離開接近開關(guān)的感應(yīng)面,，開關(guān)由動(dòng)作轉(zhuǎn)為釋放時(shí),，測(cè)定動(dòng)作片離開感應(yīng)面的大距離。
2.3.回差H的測(cè)定;大動(dòng)作距離和釋放距離之差的值,。
2.4.動(dòng)作頻率測(cè)定;用調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)膠木圓盤,，在圓盤上固定若干鋼片，調(diào)整開關(guān)感應(yīng)面和動(dòng)作片間的距離,，約為開關(guān)動(dòng)作距離的80%左右,，轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤,，依次使動(dòng)作片靠近接近開關(guān)，在圓盤主軸上裝有測(cè)速裝置,，開關(guān)輸出信號(hào)經(jīng)整形,，接至數(shù)字頻率計(jì)。此時(shí)啟動(dòng)電機(jī),，逐步提高轉(zhuǎn)速,，在轉(zhuǎn)速與動(dòng)作片的乘積與頻率計(jì)數(shù)相等的條件下，可由頻率計(jì)直接讀出開關(guān)的動(dòng)作頻率,。
2.5.重復(fù)精度測(cè)定;將動(dòng)作片固定在量具上,，由開關(guān)動(dòng)作距離的120%以外，從開關(guān)感應(yīng)面正面靠近開關(guān)的動(dòng)作區(qū),，運(yùn)動(dòng)速度控制在0.1mm/s上,。當(dāng)開關(guān)動(dòng)作時(shí)，讀出量具上的讀數(shù),，然后退出動(dòng)作區(qū),，使開關(guān)斷開。如此重復(fù)10次,，后計(jì)算10次測(cè)量值的大值和小值與10次平均值之差,，差值大者為重復(fù)精度誤差.
常見型號(hào)
LIONPOWER接近開關(guān)介紹
一、SN04-N,SN04-P（應(yīng)用廣）1.型號(hào)含義:SN---表示方形,，04---表示感應(yīng)距離4mm, N---表示輸出是NPN型,，P---表示PNP型。
二,、TL-Q5MC1/TLQM5B1,。TL-Q5MC1為NPN型，TLQM5B1為PNP型,。方形,，感應(yīng)距離5mm.
三、PL-05N/PL-05P感應(yīng)距離5mm, PL-05N是NPN型,，PL-05P是PNP型,。
四、W-05N/W-05P扁形,，上（側(cè)）面感應(yīng),，感應(yīng)距離5mm
五、LP-8N2C/LP-8P2C圓柱形,，直徑8mm,感應(yīng)距離2mm.
六,、LP-12N4C/LP-12P4C圓柱形，直徑12mm,感應(yīng)距離4mm
七、LP-18N8C/LP-18P8C圓柱形,，直徑18mm,感應(yīng)距離8mm.以上是直流三線電感式接近開關(guān),，供電為DC10~30v,均有NPN和PNP兩種輸出。標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線長(zhǎng)度是1.5米,。負(fù)載能力:阻性負(fù)載≦100mA,，感性負(fù)載≦50mA.
八,、SN04-Y交流二線式方形接近開關(guān),，感應(yīng)距離4mm,交流90~250V供電，
九,、LP-12Y4C圓柱形交流二線式接近開關(guān),，直徑12mm,感應(yīng)距離4mm,90~250vAC供電。
十,、LP-18Y8C 圓柱形交流二線式接近開關(guān)，直徑18mm,感應(yīng)距離8mm,90~250vAC供電,。
十一、CP-18R8DN/CP-18R8DP 圓柱形電容式接近開關(guān),，感應(yīng)距離8mm,可感應(yīng)非金屬,。
接線說明
1.直流三線接近開關(guān)的三根線分別是：棕色線---電源正極 藍(lán)色線---電源負(fù)極 黑色線---輸出信號(hào)
2.交流二線型開關(guān)：將負(fù)載和接近開關(guān)串聯(lián)后接在交流電源端,。
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