1、2022-3-211第四章：第五節第四章：第五節 接近開關簡介接近開關簡介 接近開關又稱無觸點行程開關。它能接近開關又稱無觸點行程開關。它能在一定的距離（幾毫米至幾十毫米）內檢在一定的距離（幾毫米至幾十毫米）內檢測有無物體靠近。當物體與其接近到設定測有無物體靠近。當物體與其接近到設定距離時，就可以發出距離時，就可以發出“動作動作”信號。信號。 接近開關的核心部分是接近開關的核心部分是“感辨頭感辨頭”，它對正在接近的物體有很高的感辨能力。它對正在接近的物體有很高的感辨能力。 2022-3-212接近開關外形接近開關外形 2022-3-213接近開關外形接近開關外形 2022-3-214接近開關外

2、形（續）接近開關外形（續） 2022-3-215一、常用的接近開關分類一、常用的接近開關分類 常用的接近開關常用的接近開關有有電渦流式（俗電渦流式（俗稱電感接近開關，以下僅以電感接近稱電感接近開關，以下僅以電感接近開關稱呼之）、電容式、磁性干簧開開關稱呼之）、電容式、磁性干簧開關、霍爾式、光電式、微波式關、霍爾式、光電式、微波式 、超、超聲波式等。聲波式等。 2022-3-216二、接近開關的特點二、接近開關的特點 接近開關與被測物不接觸、不會產接近開關與被測物不接觸、不會產生機械磨損和疲勞損傷、工作壽命長、生機械磨損和疲勞損傷、工作壽命長、響應快、無觸點、無火花、無噪聲、響應快、無觸點、無火

3、花、無噪聲、防潮、防塵、防爆性能較好、輸出信防潮、防塵、防爆性能較好、輸出信號負載能力強、體積小、安裝、調整號負載能力強、體積小、安裝、調整方便；方便； 缺點是缺點是 觸點容量較小、輸出短觸點容量較小、輸出短路時易燒毀。路時易燒毀。 2022-3-217三三. .接近開關的主要性能指標：接近開關的主要性能指標： 額定動作距離、工作距離、額定動作距離、工作距離、動作滯差、重復定位精度（重復動作滯差、重復定位精度（重復性）、動作頻率等。性）、動作頻率等。 2022-3-218四、電渦流接近開關（電感接近開關）的四、電渦流接近開關（電感接近開關）的工作原理工作原理 電渦流式接近開關電渦流式接近開關俗

4、稱電感接近開關，俗稱電感接近開關，屬于一種屬于一種開關量輸出的位置傳感器。它由開關量輸出的位置傳感器。它由LCLC高頻振蕩器和放大高頻振蕩器和放大處理電路組成，利用金屬物體在接近這個能產生交變處理電路組成，利用金屬物體在接近這個能產生交變電磁場的振蕩感辨頭時，使物體內部產生渦流。這個電磁場的振蕩感辨頭時，使物體內部產生渦流。這個渦流反作用于接近開關，使接近開關振蕩能力衰減，渦流反作用于接近開關，使接近開關振蕩能力衰減，內部電路的參數發生變化，由此識別出有無金屬物體內部電路的參數發生變化，由此識別出有無金屬物體接近，進而控制開關的通或斷。這種接近開關所能檢接近，進而控制開關的通或斷。這種接近開關

5、所能檢測的物體必須是導電性能良好的金屬物體。測的物體必須是導電性能良好的金屬物體。2022-3-219五、電渦流接近開關原理框圖五、電渦流接近開關原理框圖2022-3-2110六、常見接近開關的型號說明六、常見接近開關的型號說明（摘自浙江洞頭開關廠資料）2022-3-2111七、接近開關的術語解釋（七、接近開關的術語解釋（1 1） 1.1.動作（檢測）距離動作（檢測）距離: : 動作距離是指檢測體按一定方式動作距離是指檢測體按一定方式移動時，從基準位置（接近開關的感應表面）到開關動作時移動時，從基準位置（接近開關的感應表面）到開關動作時測得的基準位置到檢測面的空間距離。額定動作距離是指接測得的

6、基準位置到檢測面的空間距離。額定動作距離是指接近開關動作距離的標稱值。近開關動作距離的標稱值。 2.2.設定距離：指接近開關在實際工作中的整定距離，一設定距離：指接近開關在實際工作中的整定距離，一般為額定動作距離的般為額定動作距離的0.80.8倍。被測物與接近開關之間的安裝倍。被測物與接近開關之間的安裝距離一般等于額定動作距離，以保證工作可靠。安裝后還須距離一般等于額定動作距離，以保證工作可靠。安裝后還須通過調試，然后緊固。通過調試，然后緊固。 3. 3.復位距離：接近開關動作后，又再次復位時的與被測復位距離：接近開關動作后，又再次復位時的與被測物的距離，它略大于動作距離。物的距離，它略大于動

7、作距離。 4.4.回差值回差值: : 動作距離與復位距離之間的絕對值。回差值動作距離與復位距離之間的絕對值。回差值越大，對外界的干擾以及被測物的抖動等的抗干擾能力就越越大，對外界的干擾以及被測物的抖動等的抗干擾能力就越強。強。2022-3-2112接近開關的檢接近開關的檢測距離與回差測距離與回差2022-3-2113接近開關的術語解釋（接近開關的術語解釋（2 2） 標準檢測體：可與現場被檢金屬作比標準檢測體：可與現場被檢金屬作比較的標準金屬檢測體。標準檢測體通常為較的標準金屬檢測體。標準檢測體通常為正方形的正方形的A3鋼，厚度為鋼，厚度為1mm，所采用的邊，所采用的邊長是接近開關檢測面直徑的長

8、是接近開關檢測面直徑的2.5倍。倍。2022-3-2114不同材料的金屬檢測物對電渦流接近開不同材料的金屬檢測物對電渦流接近開關動作距離的影響關動作距離的影響（以（以FeFe為參考金屬）為參考金屬） 電渦流線圈的阻抗變化與金屬導體的電導率、磁電渦流線圈的阻抗變化與金屬導體的電導率、磁導率等有關。對于非磁性材料，被測體的電導率越高，導率等有關。對于非磁性材料，被測體的電導率越高，則靈敏度越高；被測體是磁性材料時，其磁導率將影則靈敏度越高；被測體是磁性材料時，其磁導率將影響電渦流線圈的感抗，其磁滯損耗還將影響電渦流線響電渦流線圈的感抗，其磁滯損耗還將影響電渦流線圈的圈的Q值。磁滯損耗大時，其靈敏度

9、通常較高。值。磁滯損耗大時，其靈敏度通常較高。2022-3-2115接近開關的術語解釋（接近開關的術語解釋（3 3） 接近開關的安裝方式：分齊平式和非齊接近開關的安裝方式：分齊平式和非齊平式。齊平式（又稱埋入型）的接近開關表平式。齊平式（又稱埋入型）的接近開關表面可與被安裝的金屬物件形成同一表面，不面可與被安裝的金屬物件形成同一表面，不易被碰壞，但靈敏度較低；非齊平式（非埋易被碰壞，但靈敏度較低；非齊平式（非埋入安裝型）的接近開關則需要把感應頭露出入安裝型）的接近開關則需要把感應頭露出一定高度，否則將降低靈敏度。一定高度，否則將降低靈敏度。2022-3-2116接近開關的安裝方式接近開關的安裝

10、方式齊平式安裝齊平式安裝非齊平式安裝非齊平式安裝2022-3-2117接近開關的術語解釋（接近開關的術語解釋（4 4） 響應頻率響應頻率f ：按規定，在：按規定，在1秒的時間間隔秒的時間間隔內，內， 接近開關動作循環的最大次數，重復接近開關動作循環的最大次數，重復頻率大于該值時，接近開關無反應。頻率大于該值時，接近開關無反應。 響應時間響應時間t ：接近開關檢測到物體時刻：接近開關檢測到物體時刻到接近開關出現電平狀態翻轉的時間之差。到接近開關出現電平狀態翻轉的時間之差。可用公式換算：可用公式換算： t=1/ f2022-3-2118響應頻率及響應時間示意圖響應頻率及響應時間示意圖2022-3-

11、2119接近開關的術語解釋（接近開關的術語解釋（5 5） 輸出狀態：常開輸出狀態：常開/ /常閉型接近開關常閉型接近開關 當無檢測物體時，對常開型接近開關而言，當無檢測物體時，對常開型接近開關而言，由于接近開關內部的輸出三極管截止，所接的負由于接近開關內部的輸出三極管截止，所接的負載不工作（失電）；當檢測到物體時，內部的輸載不工作（失電）；當檢測到物體時，內部的輸出級三極管導通，負載得電工作。出級三極管導通，負載得電工作。 對常閉型接近開關而言，當未檢測到物體時，對常閉型接近開關而言，當未檢測到物體時，三極管反而處于導通狀態，負載得電工作；反之三極管反而處于導通狀態，負載得電工作；反之則負載失

12、電。則負載失電。2022-3-2120接近開關的術語解釋（接近開關的術語解釋（6 6） 常用的輸出形式有：常用的輸出形式有： NPN二線，二線， NPN三線，三線， NPN四線，四線， PNP二線，二線， PNP三線，三線， PNP四線，四線， DC二線，二線，AC二線，二線， AC五線（帶繼電器）五線（帶繼電器）等幾種，讀者可查閱以下有關資料。等幾種，讀者可查閱以下有關資料。2022-3-2121輸出形式輸出形式（14）負載負載負載負載2022-3-2122輸出形式輸出形式（58）負載負載負載負載負載負載2022-3-2123接近開關的術語解釋接近開關的術語解釋（7） 導通壓降：接近開關在導

13、通狀態導通壓降：接近開關在導通狀態時，開關內部的輸出三極管集電極與時，開關內部的輸出三極管集電極與發射極之間的電壓降。一般情況下，發射極之間的電壓降。一般情況下，導通壓降約為導通壓降約為0.3V0.3V。2022-3-2124導通壓降導通壓降0.3V2022-3-2125接近開關的接線方法舉例接近開關的接線方法舉例以以NPN、常開型為例來說明、常開型為例來說明 接線方法接線方法 OUT端與端與GND端的壓降端的壓降Uces約為約為0.3V，流過，流過KA的電流的電流IKA=（VCC-0. 3）/RKA。若。若IKA大于大于KA的額定吸的額定吸合電流，則合電流，則KA能夠可靠吸合。能夠可靠吸合。

14、2022-3-2126 請按請按接接線圖將各元線圖將各元件正確地連件正確地連接起來。接起來。2022-3-2127接近開關使用注意事項接近開關使用注意事項 1. 1.請勿將電感接近開關置于請勿將電感接近開關置于0.02T0.02T以上的磁場環境下使用，以上的磁場環境下使用，以免造成誤動作。以免造成誤動作。 2.2.為了保證不損壞接近開關，請用戶在接通電源前檢查接為了保證不損壞接近開關，請用戶在接通電源前檢查接線是否正確，核定電壓是否為額定值。線是否正確，核定電壓是否為額定值。 3.3.為了使接近開關長期穩定工作，請務必進行定期的維護，為了使接近開關長期穩定工作，請務必進行定期的維護，包括被檢測物體和接近開關的安裝位置是否有移動或松動，接包括被檢測物體和接近開關的安裝位置是否有移動或松動，接線和連接部位是否接觸不良，是否有金屬粉塵粘附等。線和連接部位是否接觸不良，是否有金屬粉塵粘附等。 4.DC4.DC二線制接近開關具有二線制接近開關具有0.50.51mA1mA的