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1.概述! z8 J6 O6 f+ }. H$ q0 t! W9 J! l
接近開關(guān)是一種毋需與運(yùn)動部件進(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)面到動作距離時,,不需要機(jī)械接觸及施加任何壓力即可使開關(guān)動作,,從而驅(qū)動交流或直流電器或給計算機(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),、微動開關(guān)的特性,,同時具有傳感性能,且動作可靠,,性能穩(wěn)定,,頻率響應(yīng)快,應(yīng)用壽命長,,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。
$ L0 N, `! U/ T1 i7 }- T0 } 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,。
( e! o7 p- K% [& e 它廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、冶金,、化工,、輕紡和印刷等行業(yè)。在自動控制系統(tǒng)中可作為限位,、計數(shù),、定位控制和自動保護(hù)環(huán)節(jié)。接近開關(guān)具有使用壽命長,、工作可靠,、重復(fù)定位精度高、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)用范圍日益廣泛,其自身的發(fā)展和創(chuàng)新的速度也是極其迅速,。
' x( t! b+ [1 I' ~' ^ 2.接近開關(guān)的主要功能3 [: J: t! Z5 \( ?$ k h
2.1檢驗(yàn)距離6 K( _# x: H2 P7 K& V$ R" C
檢測電梯,、升降設(shè)備的停止、起動,、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)的活塞移動位置,。# o; f; i. K% ^+ v1 k. T
2.2尺寸控制0 ~/ E8 ?7 J1 V- N; `% w5 w% H
金屬板沖剪的尺寸控制裝置;自動選擇,、鑒別金屬件長度;檢測自動裝卸時堆物高度;檢測物品的長、寬,、高和體積,。
% R2 m( ~: W" E3 s! c/ v g 2.3檢測物體存在有否檢測生產(chǎn)包裝線上有無產(chǎn)品包裝箱;檢測有無產(chǎn)品零件。
# M A- F, Q6 ~9 {; E) U 2.4轉(zhuǎn)速與速度控制+ b0 C9 H$ _! t/ E; I( e
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),。4 q. v+ T* Q) I
2.5計數(shù)及控制
6 | Y( L2 h, Y V 檢測生產(chǎn)線上流過的產(chǎn)品數(shù);高速旋轉(zhuǎn)軸或盤的轉(zhuǎn)數(shù)計量;零部件計數(shù)。
; M4 w, {; v2 J1 D! f 2.6檢測異常
+ j9 [" _3 v6 J 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)危險區(qū)報警;安全扶梯自動啟停,。5 L% w3 r# P% O' t2 s& `3 h
2.7計量控制
2 a8 ~5 @% r) B5 r# n, Z* ~ 產(chǎn)品或零件的自動計量;檢測計量器,、儀表的指針范圍而控制數(shù)或流量;檢測浮標(biāo)控制測面高度,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,。
. O, K0 |& j7 p% o4 ?4 P; O1 U; L 2.8識別對象
- g+ ]! o3 Q5 T* | 根據(jù)載體上的碼識別是與非。5 q3 ~1 |5 b- W1 N3 F$ A: r6 h
2.9信息傳送8 x- r2 K/ _( \& I
ASI(總線)連接設(shè)備上各個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,。/ v! F0 A5 E5 O8 T7 e" q; \4 K
3.接近開關(guān)分類及結(jié)構(gòu)0 F- m0 Q. y/ l$ e7 Y4 L, M
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,,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)所具備的行程控制及限位保護(hù)。接近開關(guān)可用于高速計數(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)用較為廣泛的接近開關(guān)按工作原理可以分為以下幾種類型:+ u2 l# }0 k+ G6 H& }, w
高頻振蕩型:用以檢測各種金屬體
6 ]3 J( ^8 ?4 P, ~5 r 電容型:用以檢測各種導(dǎo)電或不導(dǎo)電的液體或固體% ^3 O& p0 {$ f* G
光電型:用以檢測所有不透光物質(zhì). P+ a; i% \: z( x5 W# ^# |& _# M
超聲波型:用以檢測不透過超聲波的物質(zhì)+ u! A$ M+ p# z
電磁感應(yīng)型:用以檢測導(dǎo)磁或不導(dǎo)磁金屬
: R( {# [' X( V* o4 y# T# i 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)組裝成水位檢測裝置等,。
1 k t; f. B# N, w+ `& m2 N+ K 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,。8 i9 I* B; ^8 P- L" q% e7 z* A/ U2 G4 _
3.1兩線制接近開關(guān)6 L* ~8 B7 M3 c3 u
兩線制接近開關(guān)安裝簡單,接線方便;應(yīng)用比較廣泛,,但卻有殘余電壓和漏電流大的缺點(diǎn),。# E" w s0 J ]3 U
3.2直流三線式
! [# Z8 s# H* i8 [2 K 直流三線式接近開關(guān)的輸出型有NPN和PNP兩種,70年代日本產(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。+ j2 o6 b: u4 f. V! n
4.接近開關(guān)的選型和檢測' G$ g) r" E- S* X& c
4.1.接近開關(guān)的選型
5 @* M% v; H" ^! a w 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)中具有高的性能價格比,為此在選型中應(yīng)遵循以下原則:
- e, G( G- O; ^$ h 4.1.1.當(dāng)檢測體為金屬材料時,,應(yīng)選用高頻振蕩型接近開關(guān),,該類型接近開關(guān)對鐵鎳、A3鋼類檢測體檢測最靈敏,。
: {# o) o5 i3 _- c6 R2 p 對鋁,、黃銅和不銹鋼類檢測體,其檢測靈敏度就低,。3 F3 h7 L# y$ T9 A/ C3 t
4.1.2.當(dāng)檢測體為非金屬材料時,,如;木材、紙張,、塑料,、玻璃和水等,應(yīng)選用電容型接近開關(guān),。/ U Q7 X2 K' E# m* Y
4.1.3.金屬體和非金屬要進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測和控制時,,應(yīng)選用光電型接近開關(guān)或超聲波型接近開關(guān)。9 H. m1 C' T; T4 E# B9 P
4.1.4.對于檢測體為金屬時,,若檢測靈敏度要求不高時,,可選用價格低廉的磁性接近開關(guān)或霍爾式接近開關(guān)。) L- a# I ^4 {2 W
4.2.接近開關(guān)技術(shù)指標(biāo)檢測+ F; g7 X3 ]3 z0 Q5 x" d" p0 c
4.2.1.動作距離測定;當(dāng)動作片由正面靠近接近開關(guān)的感應(yīng)面時,,使接近開關(guān)動作的距離為接近開關(guān)的最大動作距離,,測得的數(shù)據(jù)應(yīng)在產(chǎn)品的參數(shù)范圍內(nèi)。
& }# U) _# ]5 d X 4.2.2.釋放距離的測定;當(dāng)動作片由正面離開接近開關(guān)的感應(yīng)面,,開關(guān)由動作轉(zhuǎn)為釋放時,,測定動作片離開感應(yīng)面的最大距離。4 F1 }* [ ]5 ~4 \! {( k# r" w
4.2.3.回差H的測定;最大動作距離和釋放距離之差的絕對值,。
" w% S5 |, z. [1 ~: n1 g 4.2.4.動作頻率測定;用調(diào)速電機(jī)帶動膠木圓盤,,在圓盤上固定若干鋼片,,調(diào)整開關(guān)感應(yīng)面和動作片間的距離,約為開關(guān)動作距離的80%左右,,轉(zhuǎn)動圓盤,,依次使動作片靠近接近開關(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。此時啟動電機(jī),,逐步提高轉(zhuǎn)速,,在轉(zhuǎn)速與動作片的乘積與頻率計數(shù)相等的條件下,可由頻率計直接讀出開關(guān)的動作頻率,。, D. y% V# C% A, A: E
4.2.5.重復(fù)精度測定;將動作片固定在量具上,由開關(guān)動作距離的120%以外,,從開關(guān)感應(yīng)面正面靠近開關(guān)的動作區(qū),,運(yùn)動速度控制在0.1mm/s上。當(dāng)開關(guān)動作時,,讀出量具上的讀數(shù),,然后退出動作區(qū),使開關(guān)斷開,。如此重復(fù)10次,,最后計算10次測量值的最大值和最小值與10次平均值之差,差值大者為重復(fù)精度誤差.9 `5 G, h7 o$ w& W: Y9 a
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