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技術(shù)文章

BERNSTEIN接近開關(guān)種類

閱讀:1041          發(fā)布時(shí)間:2016-1-6

BERNSTEIN接近開關(guān)種類
博恩斯坦接近開關(guān)在不與目標(biāo)物實(shí)際接觸的情況下,接近傳感器可以檢測(cè)靠近傳感器的金屬目標(biāo)物。接近傳感器根據(jù)操作原理,大致分為三類:由電磁感應(yīng)、磁鐵、電容變化衍生的高頻振蕩型、磁力型和電容型。博恩斯擔(dān)接的開關(guān)艾科公司拿到了國(guó)外經(jīng)銷商權(quán)力,可以提供經(jīng)銷證書,自命為整個(gè)華南區(qū)經(jīng)銷商,在此今天把接近開關(guān)都有哪些種類介紹給到大家。
特性:
● 非接觸檢測(cè),避免了對(duì)傳感器自身和目標(biāo)物的損壞。
● 無觸點(diǎn)輸出,操作壽命長(zhǎng)。
● 即使在有水或油噴濺的苛刻環(huán)境中也能穩(wěn)定檢測(cè)。
● 反應(yīng)速度快。
● 小型感測(cè)頭,安裝靈活。
BERNSTEIN接近開關(guān)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:
1.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。
2.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。
3.BERNSTEIN接近開關(guān)K接近開關(guān)
BERNSTEIN接近開關(guān)元件是一種磁敏元件。利用BERNSTEIN接近開關(guān)元件做成的開關(guān),叫做BERNSTEIN接近開關(guān)開關(guān)。當(dāng)磁性物件移近BERNSTEIN接近開關(guān)開關(guān)時(shí),開關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生BERNSTEIN接近開關(guān)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。
4.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。
5.熱釋電式接近開關(guān)
用能感知溫度變化的元件做成的開關(guān)叫熱釋電式接近開關(guān)。這種開關(guān)是將熱釋電器件安裝在開關(guān)的檢測(cè)面上,當(dāng)有與環(huán)境溫度不同的物體接近時(shí),熱釋電器件的輸出便變化,由此便可檢測(cè)出有物體接近。
6.其它型式的接近開關(guān)
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。
接近開關(guān)是傳感器家族中眾多種類中的一個(gè),它是利用電磁工作原理,用優(yōu)良的工藝制成的,是一種位置傳感器。它能通過傳感器與物體之間的位置關(guān)系變化,將非電量或電磁量轉(zhuǎn)化為所希望的電信號(hào),從而達(dá)到控制或測(cè)量的目的。接近傳感器目前所采用的原理有電感式、磁式、光學(xué)式、超聲式和電容式等。本文介紹了幾種常用的接近開關(guān),并對(duì)它們的原理與應(yīng)用進(jìn)行了說明
1.電容式接近開關(guān)原理:電容式接近開關(guān)的敏感元件由導(dǎo)電極板系統(tǒng)組成,可被視為一個(gè)或一組電容,附近出現(xiàn)或經(jīng)過的導(dǎo)電體和介電體改變極板系統(tǒng)中的靜電場(chǎng)分布,從而改變敏感元件的電容。信號(hào)處理電路檢測(cè)出這種變化,就可以檢測(cè)出目標(biāo)物體的接近。相比之下,電容式傳感器的結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單、工作阻抗高,因而功耗較低,此外通過鎖頻或頻譜擴(kuò)展載波調(diào)制技術(shù),可以使之不受寄生或有意的干擾影響。其他方案則很難達(dá)到設(shè)計(jì)者的要求。例如
機(jī)械開關(guān)的穩(wěn)定性和可靠性較差磁敏感方式功耗過大,也容易受外磁場(chǎng)的影響;光學(xué)式和超聲式傳感器的結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,容易受外界干擾。
2.電感式接近開關(guān)
電感式接近開關(guān)(GDKG)屬于一種有開關(guān)量輸出的位置傳感器,它由
LC 高頻振蕩器、信號(hào)觸發(fā)器和開關(guān)放大器組成。振蕩電路的線圈產(chǎn)生高頻交流磁場(chǎng),該磁場(chǎng)經(jīng)由傳感器的感應(yīng)面釋放出來。當(dāng)有金屬物體接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的振蕩感應(yīng)頭時(shí),就會(huì)使該金屬物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流,這個(gè)渦流反作用于接近開關(guān),使接近開關(guān)振蕩能力衰減,內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化,當(dāng)信號(hào)觸發(fā)器探測(cè)到這一衰減現(xiàn)象時(shí),便把它轉(zhuǎn)換成開關(guān)電信號(hào)。由此識(shí)別出有無金屬物體接近開關(guān),進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。
這種接近開關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是金屬物體。
霍爾式接近開關(guān)
3.1 原理當(dāng)一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片垂直地放在磁場(chǎng)中時(shí),薄片的兩端就會(huì)產(chǎn)生電位差,這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應(yīng)。兩端具有的電位差值稱為霍爾電勢(shì)U,其表達(dá)式為:   U=K·I·B/d,其中 K 為霍爾系數(shù),I 為薄片中通過的電流,B 為外加磁場(chǎng)(洛倫慈力 Lorrentz)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,d 是薄片的厚度。由此可見,霍爾效應(yīng)的靈敏度高低與外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比。霍爾接近開關(guān)就屬于這種有源磁/電轉(zhuǎn)換器件,它是在霍爾效應(yīng)原理的基礎(chǔ)上,利用優(yōu)良的集成封裝和組裝工藝制作而成,它可方便地把磁輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際應(yīng)用中的電信號(hào),同時(shí)又具備工業(yè)場(chǎng)合實(shí)際應(yīng)用易操作和可靠性的要求。    霍爾接近開關(guān)的輸入端是以磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 來表征的,當(dāng) B 值達(dá)到一定的程度(如 B1)時(shí),開關(guān)內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),霍爾接近開關(guān)的輸出電平狀態(tài)也隨之翻轉(zhuǎn)。輸出端一般采用晶體管輸出,和電感式接近開關(guān)類似的有:NPN、PNP、常開型、常閉型、鎖存型(雙極性)、雙信號(hào)輸出幾種類型。
霍爾接近開關(guān)是磁性接近開關(guān)中的一種,具有無觸電、低功耗、長(zhǎng)使用壽命、響應(yīng)頻率高等特點(diǎn),內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌制作成一體化結(jié)構(gòu),所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠地工作。它可應(yīng)用于接近開關(guān)、壓力開關(guān)、里程表等,它是一種新型的電器配件。圖 1是它的內(nèi)部原理及轉(zhuǎn)移特性圖。霍爾式開關(guān)比電感式開關(guān)響應(yīng)頻率高,它用磁鋼觸發(fā),電感式用導(dǎo)磁金屬觸發(fā),霍爾式開關(guān)感應(yīng)距離除了與傳感器本身性能有關(guān)外,還與所選磁鋼磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)3.2 霍爾接近開關(guān)術(shù)語解釋
① 磁感應(yīng)強(qiáng)度:霍爾接近開關(guān)在工作時(shí),它所要求磁鋼具有的磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小。一般磁感應(yīng)強(qiáng)度值B 為 0.02~0.05 特斯拉。
② 響應(yīng)頻率:按規(guī)定在 1 秒的時(shí)間間隔內(nèi),允許霍爾開關(guān)動(dòng)作循環(huán)的次數(shù)。
③ 輸出狀態(tài):分為常開、常閉、鎖存等幾種類型。例如,當(dāng)無被檢測(cè)物體時(shí),常開型的霍爾開關(guān)所接通的負(fù)載,由于霍爾接近開關(guān)內(nèi)部的輸出晶體管的截止而不工作;當(dāng)檢測(cè)到物體時(shí),晶體管導(dǎo)通,負(fù)載得電工作。
④ 輸出形式:分為 NPN、PNP、常開、常閉、多功能等幾種常用的形式輸出。
⑤ 動(dòng)作距離:動(dòng)作距離是指被檢測(cè)物體按一定方式移動(dòng)時(shí),從基準(zhǔn)位置(霍爾開關(guān)的感應(yīng)表面)到開關(guān)動(dòng)作時(shí)測(cè)得的基準(zhǔn)位置到檢測(cè)面的空間距離。額定動(dòng)作距離指霍爾開關(guān)動(dòng)作距離的標(biāo)稱值。
⑥ 回差距離:動(dòng)作距離與復(fù)位距離之間的值。

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