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因為位移傳感器可以根據(jù)不同的原理和不同的方法做成,而不同的位移傳感器對物體的“感知”方法也不同,所以常見的接近開關有以下幾種:
1、無源接近開關
這種開關不需要電源,通過磁力感應控制開關的閉合狀態(tài)。當磁 或者鐵質觸發(fā)器靠近開關磁場時,和開關內(nèi)部磁力作用控制閉合。特點:不需要電源,非接觸式,免維護,環(huán)保。
干簧管就是典型的無源交直流通用開關。里面的觸點是鐵金屬做成的,當磁鐵靠近的時候,磁性可以使內(nèi)部的鐵觸點改變狀態(tài),變成吸合或者斷開,以控制其它的電路通斷。
干簧管工作原理:
干簧管的工作原理非常簡單,兩片端點處重疊的可磁化的簧pian、密封于一玻璃管中,兩簧pian分隔的距離僅約幾個微米,玻璃管中裝填有高純度的惰性,在尚未操作時,兩片簧pian并未接觸、外加的磁場使兩片簧pian端點位置附近產(chǎn)生不同的極性, 結果兩片不同極性的簧pian將互相吸引并閉合。依此技術可做成非常小尺寸體積的切換組件,并且切換速度非常快速、且具有非常優(yōu)異的信賴性。yong久磁鐵的方位和方向確定何時以及多少次開關打開和關閉。
如此形成一個轉換開關:當yong久磁鐵靠近干簧管或繞在干簧管上的線圈通電形成的磁場使簧pian磁化時,簧pian的觸點部分就會被磁力吸引,當吸引力大于簧pian的彈力時,常開接點就會吸合;當磁力減小到一定程度時,接點被簧pian的彈力打開。
2、渦流式接近開關
這種開關有時也叫電感式接近開關。它是利用導電物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場接近開關時,使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用到接近開關,使開關內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化,由此識別出有無導電物體移近,進而控制開關的通或斷。這種接近開關所能檢測的物體必須是導電體。
原理:由電感線圈和電容及晶體管組成振蕩器,并產(chǎn)生一個交變磁場,當有金屬物體接近這一磁場時就會在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流,從而導致振蕩停止,這種變化被后極放大處理后轉換成晶體管開關信號輸出。
3、電容式接近開關
這種開關的測量通常是構成電容器的一個極板,而另一個極板是開關的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設備的機殼相連接。當有物體移向接近開關時,不論它是否為導體,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,由此便可控制開關的接通或斷開。這種接近開關檢測的對象,不限于導體,可以絕緣的液體或粉狀物等。
原理就是當電源接通時,RC振蕩器不震蕩,當一目標朝著電容器的電極靠近時,電容器的容量增加,振蕩器開始震蕩,通過后極電路的處理,將振和震蕩兩種信號轉換成開關信號,電容式接近開關的感應圈由同軸金屬電極構成,很像“打開的”電容器電極,這兩個電極構成一個電容,串接在RC振蕩回路中,從而起到檢測有無物體存在的目的。
4、霍爾接近開關
霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關,叫做霍爾開關。當磁性物件移近霍爾開關時,開關檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應而使開關內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化,由此識別附近有磁性物體存在,進而控制開關的通或斷。這種接近開關的檢測對象必須是磁性物體。
5、光電式接近開關
利用光電效應做成的開關叫光電開關。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個檢測頭內(nèi)。當有反光面(被檢測物體)接近時,光電器件接收到反射光后便在信號輸出,由此便可“感知”有物體接近。
6、其它型式
當觀察者或系統(tǒng)對波源的距離發(fā)生改變時,接近到的波的頻率會發(fā)生偏移,這種現(xiàn)象稱為多普勒效應。聲納和雷達就是利用這個效應的原理制成的。利用多普勒效應可制成超聲波接近開關、微波接近開關等。當有物體移近時,接近開關接收到的反射信號會產(chǎn)生多普勒頻移,由此可以識別出有無物體接近。