電感式接近開關的原理及使用分享
電感式接近開關的原理及使用分享
電感式接近開關的原理及使用
1.常用接近開關的分類
霍爾接近開關工作原理:
當一塊通有電流的金屬或半導體薄片垂直地放在磁場中時，薄片的兩端就會產生電位差，這種現象就稱為霍爾效應。兩端具有的電位差值稱為霍爾電勢U，其表達式為U=K·I·B/d其中K為霍爾係數，I為薄片中通過的電流，B為外加磁場（洛倫慈力Lorrentz）的磁感應強度，d是薄片的厚度。
由此可見，霍爾效應的靈敏度高低與外加磁場的磁感應強度成正比的關係。霍爾開關就屬於這種有源磁電轉換器件，它是在霍爾效應原理的基礎上，利用集成封裝和組裝工藝製作而成，它可方便的把磁輸入信號轉換成實際應用中的電信號，同時又具備工業場合實際應用易操作和可靠性的要求。霍爾開關的輸入端是以磁感應強度B來表征的，當B值達到一定的程度（如B1）時，霍爾開關內部的觸發器翻轉，霍爾開關的輸出電平狀態也隨之翻轉。輸出端一般采用晶體管輸出，和其他傳感器類似有NPN、PNP、常開型、常閉型、鎖存型（雙極性）、雙信號輸出之分。霍爾開關具有無觸電、低功耗、長使用壽命、響應頻率高等特點，內部采用環氧樹脂封灌成一體化，所以能在各類惡劣環境下可靠的工作。霍爾開關可應用於接近傳感器、壓力傳感器、裏程表等，作為一種新型的電器配件。
線性接近傳感器的原理:
線性接近傳感器是一種屬於金屬感應的線性器件，接通電源後，在傳感器的感應麵將產生一個交變磁場，當金屬物體接近此感應麵時，金屬中則產生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減，然後根據衰減量的變化來完成無接觸檢測物體的目的。
該接近傳感器具有無滑動觸點，工作時不受灰塵等非金屬因素的影響，並且低功耗，長壽命，可使用在各種惡劣條件下。線性傳感器主要應用在自動化裝備生產線對模擬量的智能控製。
電感式接近開關工作原理:
電感式接近開關，電感式接近開關隻對金屬檢測，是利用導電物體在接近這個能產生電磁場接近開關時，使物體內部產生渦流。這個渦流反作用到接近開關，使開關內部電路參數發生變化，由此識別出有無導電物體移近，進而控製開關的通或斷。這種接近開關所能檢測的物體必須是導電體。
電容式接近開關工作原理:
電容式接近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，由於它的接近，總要使電容的介電常數發生變化，從而使電容量發生變化，使得和測量頭相連的電路狀態也隨之發生變化，由此便可控製開關的接通或斷開。這種接近開關檢測的對象，不限於導體，可以絕緣的液體或粉狀物等。他們直觀的區別是電容式接近開關是對任何介質都檢測，由於氣化裝置區使用的都為電感式接近開關，所以著重學習電感式接近開關的知識。
2.電感式接近開關的組成
電感式接近開關由三大部分組成：振蕩器、開關電路及放大輸出電路。振蕩器產生一個交變磁場。當金屬目標接近這一磁場，並達到感應距離時，在金屬目標內產生渦流，從而導致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被後級放大電路處理並轉換成開關信號，觸發驅動控製器件，從而達到非接觸式之檢測目的。
3.電感式接近開關的特點
特性：非接觸檢測，避免了對傳感器自身和目標物的損壞;無觸點輸出，操作壽命長。即使在有水或油噴濺的苛刻環境中也能穩定檢測;反應速度快;小型感測頭，安裝靈活。
4.氣化裝置給煤機斷鏈報警使用的接近開關型號說明。
型號為：KWZK-WFG-JK10M218（電感式、長圓柱形、直徑為18mm、非埋入式、檢測距離10mm、常開型接近開關），兩線製接近開關的接線比較簡單，接近開關與負載串聯後接到電源即可，接近開關的負載可以是信號燈、繼電器線圈或可編程控製器PLC的數字量輸入模塊。還有一種為三線製接近開關的接線：紅（棕）線接電源正端；藍線接電源0V端；黃（黑）線為信號，應接負載。而負載的另一端是這樣接的：對於NPN型接近開關，應接到電源正端；對於PNP型接近開關，則應接到電源0V端，需要特別注意接到PLC數字輸入模塊的三線製接近開關的型式選擇。PLC數字量輸入模塊一般可分為兩類：一類的公共輸入端為電源0V，電流從輸入模塊流出（日本模式），此時，一定要選用NPN型接近開關；另一類的公共輸入端為電源正端，電流流入輸入模塊，即阱式輸入（歐洲模式），此時，一定要選用PNP型接近開關。
5.給煤機斷鏈報警接近開關的設定距離和檢測距離。
開關的動作距離設在70%標準動作距離內，檢測距離為從基準位置到測定動作的距離，如KWZK-WFG-JK10M218，設定距離=10mm×0.7=7mm為最佳。
6.維護和檢修。
為使接近開關長期穩定工作，和一般控製器一樣，需定期檢查；檢查檢測物體和接近開關的安裝位置有無偏移、鬆動、變形；檢查配線、連接部位有無鬆動、接觸不良和斷線；檢查檢測麵有無附粘金屬粉塵等堆積物；檢查使用溫度、周圍環境條件有無異常。