1.概述
接近開關(guān)是一種毋需與運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行機(jī)械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)交流或直流電器或給計(jì)算機(jī)裝置提供控制指令。接近開關(guān)是種開關(guān)型傳感器(即無無觸點(diǎn)開關(guān)),它即有行程開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)的特性,同時(shí)有傳感性能,且動(dòng)作,,頻率響應(yīng),應(yīng)用壽命長,能力強(qiáng)等、并有防水、防震、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),是的電子開關(guān)量傳感器。當(dāng)金屬檢測體接近開關(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)。接近開關(guān)有使用壽命長、工作、重復(fù)定位精度、無機(jī)械磨損、無火花、無噪音、抗振能力強(qiáng)等特點(diǎn)。因此到目前為止,接近開關(guān)的應(yīng)用范圍日益,其自身的發(fā)展和速度也是迅速。
2.接近開關(guān)的主要功能
2.1檢驗(yàn)距離
檢測電梯、升降設(shè)備的停止、起動(dòng)、通過位置;檢測車輛的位置,防止兩物體相撞檢測;檢測工作機(jī)械的設(shè)定位置,移動(dòng)機(jī)器或部件的極限位置;檢測回轉(zhuǎn)體的停止位置,閥門的開或關(guān)位置;檢測氣缸或液壓缸內(nèi)的活塞移動(dòng)位置。
2.2尺寸控制
金屬板沖剪的尺寸控制裝置;自動(dòng)選擇、鑒別金屬件長度;檢測自動(dòng)裝卸時(shí)堆物度;檢測物品的長、寬、和體積。
2.3檢測物體存在有否 檢測包裝線上有無產(chǎn)品包裝箱;檢測有無產(chǎn)品零件。
2.4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)。
2.5計(jì)數(shù)及控制
檢測線上流過的產(chǎn)品數(shù);速旋轉(zhuǎn)軸或盤的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)量;零部件計(jì)數(shù)。
2.6檢測異常
檢測瓶蓋有無;產(chǎn)品合格與不合格判斷;檢測包裝盒內(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;起重機(jī)危險(xiǎn)區(qū);扶梯自動(dòng)啟停。
2.7計(jì)量控制
產(chǎn)品或零件的自動(dòng)計(jì)量;檢測計(jì)量器、儀表的指針范圍而控制數(shù)或流量;檢測浮標(biāo)控制測面度,流量;檢測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。
2.8識別對象
根據(jù)載體上的碼識別是與非。
2.9信息傳送
ASI(總線)連接設(shè)備上各個(gè)位置上的傳感器在線(50-100米)中的數(shù)據(jù)往返傳送等。
3.接近開關(guān)分類及結(jié)構(gòu)
接近開關(guān)的作用是當(dāng)某物體與接近開關(guān)接近并達(dá)到一定距離時(shí),能發(fā)出信號。它不需要外力施加,是一種無觸點(diǎn)式的主令電器。它的用途已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出行程開關(guān)所備的行程控制及限位保護(hù)。 接近開關(guān)可用于速計(jì)數(shù)、檢測金屬體的存在、測速、液位控制、檢測零件尺寸以及用作無觸點(diǎn)式按鈕等。就目前應(yīng)用較的接近開關(guān)按工作原理可以分為以下幾種類型:
頻振蕩型:用以檢測各種金屬體
電容型:用以檢測各種導(dǎo)電或不導(dǎo)電的液體或固體
光電型:用以檢測所有不透光物質(zhì)
超聲波型:用以檢測不透過超聲波的物質(zhì)
電磁感應(yīng)型:用以檢測導(dǎo)磁或不導(dǎo)磁金屬
按其外型形狀可分為園柱型、方型、溝型、穿孔(貫通)型和分離型。園柱型比方型安裝方便,但其檢測特性相同,溝型的檢測部位是在槽內(nèi)側(cè),用于檢測通過槽內(nèi)的物體,貫通型在我國很少,而則應(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)組裝成水位檢測裝置等。
接近開關(guān)按供電方式可分為;直流型和交流型,按輸出型式又可分為直流兩線制、直流三線制、直流四線制、交流兩線制和交流三線制。
3.1兩線制接近開關(guān)
兩線制接近開關(guān)安裝簡單,接線方便;應(yīng)用比較,但卻有殘余電壓和漏電流大的缺點(diǎn)。
3.2直流三線式
直流三線式接近開關(guān)的輸出型有NPN和PNP兩種,70年代產(chǎn)品絕大多數(shù)是NPN輸出,西歐各國NPN、PNP兩種輸出型都有。PNP輸出接近開關(guān)一般應(yīng)用在PLC或計(jì)算機(jī)作為控制指令較多,NPN輸出接近開關(guān)用于控制直流繼電器較多,在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)控制電路的特性進(jìn)行選擇其輸出形式。
4.接近開關(guān)的選型和檢測
4.1.接近開關(guān)的選型
對于不同的材質(zhì)的檢測體和不同的檢測距離,應(yīng)選用不同類型的接近開關(guān),以使其在系統(tǒng)中有的性能比,為此在選型中應(yīng)遵循以下原則:
4.1.1.當(dāng)檢測體為金屬材料時(shí),應(yīng)選用頻振蕩型接近開關(guān),該類型接近開關(guān)對鐵鎳、A3鋼類檢測體檢測zui靈敏。對鋁、黃銅和不銹鋼類檢測體,其檢測靈敏度就。
4.1.2.當(dāng)檢測體為非金屬材料時(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)。
4.1.3.金屬體和非金屬要進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測和控制時(shí),應(yīng)選用光電型接近開關(guān)或超聲波型接近開關(guān)。
4.1.4.對于檢測體為金屬時(shí),若檢測靈敏度要求不時(shí),可選用廉的磁性接近開關(guān)或霍爾式接近開關(guān)。
4.2.接近開關(guān)技術(shù)指標(biāo)檢測
4.2.1.動(dòng)作距離測定;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zui大動(dòng)作距離,測得的數(shù)據(jù)應(yīng)在產(chǎn)品的參數(shù)范圍內(nèi)。
4.2.2.釋放距離的測定;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),測定動(dòng)作片離開感應(yīng)面的zui大距離。
4.2.3.回差H的測定;zui大動(dòng)作距離和釋放距離之差的值。
4.2.4.動(dòng)作頻率測定;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速裝置,開關(guān)輸出信號經(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。
4.2.5.重復(fù)精度測定;將動(dòng)作片固定在量上,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,zui后計(jì)算10次測量值的zui大值和zui小值與10次平均值之差,差值大者為重復(fù)精度誤差.
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