1、接近开关简介接近开关简介 接近开关又称无触点行程开关。它能在一定接近开关又称无触点行程开关。它能在一定的距离（几毫米至几十毫米）内检测有无物体靠的距离（几毫米至几十毫米）内检测有无物体靠近。当物体进入其设定距离范围内时，就发出近。当物体进入其设定距离范围内时，就发出“动作”信号，该信号属于开关信号（高电平或“动作”信号，该信号属于开关信号（高电平或低电平）。低电平）。接近开关能直接驱动中间继电器。多数接近接近开关能直接驱动中间继电器。多数接近开关已将感辨头和测量转换电路做在同一壳体内，开关已将感辨头和测量转换电路做在同一壳体内，壳体上多带有螺纹或安装孔，以便于安装和调整。壳体上多带有螺纹或安装
2、孔，以便于安装和调整。接近开关的应用已远超出行程开关的行程控接近开关的应用已远超出行程开关的行程控制和限位保护范畴。它可以用于高速计数、测速，制和限位保护范畴。它可以用于高速计数、测速，确定金属物体的存在和位置，测量物位等。确定金属物体的存在和位置，测量物位等。2023/2/24 2 接近开关的核心部分是接近开关的核心部分是“感辨头感辨头”，它对正它对正在接近的物体有很高的感辨能力在接近的物体有很高的感辨能力。在生物界在生物界，眼镜蛇的尾部能感辨出人体发出的红外线；而眼镜蛇的尾部能感辨出人体发出的红外线；而电涡流探头能感辨金属导体的靠近电涡流探头能感辨金属导体的靠近。应变片应变片、电位器之类的
3、传感器无法用于接近开关电位器之类的传感器无法用于接近开关，因为因为它们属于接触式测量它们属于接触式测量。2023/2/24 3 接近开关外形接近开关外形 2023/2/24 4 接近开关外形接近开关外形 2023/2/24 5 接近开关外形（续）接近开关外形（续）一、常用的接近开关分类一、常用的接近开关分类 常用的接近开关有电涡流式（以常用的接近开关有电涡流式（以下简称下简称电感接近开关电感接近开关）、电容式、磁）、电容式、磁性干簧开关、霍尔式、光电式、微波性干簧开关、霍尔式、光电式、微波式式 、超声波式等。、超声波式等。二、接近开关的特点二、接近开关的特点 接近开关与被测物接近开关与被测物不
4、接触不接触、不会产生不会产生机械磨损和疲劳损伤机械磨损和疲劳损伤、工作寿命长工作寿命长、响、响应快、无触点、应快、无触点、无火花无火花、无噪声无噪声、防潮、防潮、防尘、防尘、防爆性能较好防爆性能较好、体积小体积小、安装、安装、调整方便调整方便；缺点是缺点是 触点容量较小触点容量较小、输出输出短路时易烧毁短路时易烧毁。2023/2/24 8 三三.接近开关的主要性能指标：接近开关的主要性能指标：额定动作距离额定动作距离、工作距离、工作距离、动作滞差动作滞差、重复定位精度（重复、重复定位精度（重复性）、性）、动作频率动作频率等。等。四、电涡流接近开关四、电涡流接近开关 （即：电感接近开关）的（即：
5、电感接近开关）的工作原理工作原理 电感接近开关由电感接近开关由LCLC高频振荡器和放大处理高频振荡器和放大处理电路组成电路组成，金属物体在接近辨头时，表面产生，金属物体在接近辨头时，表面产生涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关关振荡能力衰减振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关控制开关的通或断的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须。这种接近开关所能检测的物体必须是是导电性能良好的金属物体导电性能良好的金属物体。2023/2/24 10 五、电涡流接近开关
6、原理框图五、电涡流接近开关原理框图 2023/2/24 11 六、常见接近开关的型号说明六、常见接近开关的型号说明 （摘自浙江 洞头开关厂资料）七、接近开关的术语解释（七、接近开关的术语解释（1 1）1.1.动作（检测）距离动作（检测）距离:被测体按一定方式移被测体按一定方式移动时，从基准位置（接近开关的感应表面）到开关动时，从基准位置（接近开关的感应表面）到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离的标称动作时测得的基准位置到检测面的空间距离的标称值。值。2.2.设定距离设定距离：指整定距离，一般为额定动作距：指整定距离，一般为额定动作距离的离的0.80.8倍，以保证工作可靠。倍，以保证工作
7、可靠。3.3.复位距离复位距离：接近开关动作后，又再次复位时：接近开关动作后，又再次复位时的与被测物的距离，它略大于动作距离。的与被测物的距离，它略大于动作距离。4.4.回差值回差值:动作距离与复位距离之间的绝对值。动作距离与复位距离之间的绝对值。回差值越大回差值越大，对外界的干扰以及被测物的抖动等的，对外界的干扰以及被测物的抖动等的抗干扰能力就越强抗干扰能力就越强。2023/2/24 13 接近开关的检接近开关的检测距离与回差测距离与回差 接近开关的术语解释（接近开关的术语解释（2 2）标准检测体：可与现场被检金属作比标准检测体：可与现场被检金属作比较的标准金属检测体。标准检测体通常为较的标
8、准金属检测体。标准检测体通常为正方形的正方形的A3钢，厚度为钢，厚度为1mm，所采用的边，所采用的边长是接近开关检测面直径的长是接近开关检测面直径的2.5倍。倍。不同材料的金属检测物对电涡流接近开不同材料的金属检测物对电涡流接近开关动作距离的影响关动作距离的影响（以（以FeFe为参考金属）为参考金属）对于非磁性材料，被测体的对于非磁性材料，被测体的电导率越高电导率越高，则则灵敏度越高灵敏度越高；被测体是磁性材料时，其磁导；被测体是磁性材料时，其磁导率将影响电涡流线圈的感抗，其率将影响电涡流线圈的感抗，其磁滞损耗磁滞损耗还将还将影响电涡流影响电涡流线圈的线圈的Q值值。磁滞损耗大磁滞损耗大时，其时
9、，其灵敏灵敏度通常较高度通常较高。接近开关的术语解释（接近开关的术语解释（3 3）接近开关的安装方式：分接近开关的安装方式：分齐平式齐平式和和非齐非齐平式平式。齐平式（。齐平式（又称埋入型又称埋入型）的接近开关表）的接近开关表面可面可与被安装的金属物件形成同一表面与被安装的金属物件形成同一表面，不，不易被碰坏，但易被碰坏，但灵敏度较低灵敏度较低；非齐平式（非埋；非齐平式（非埋入安装型）的接近开关则需要把入安装型）的接近开关则需要把感应头露出感应头露出一定高度一定高度，否则将降低灵敏度。，否则将降低灵敏度。2023/2/24 17 接近开关的安装方式接近开关的安装方式 齐平式安装齐平式安装 非齐
10、平式安装非齐平式安装 接近开关的术语解释（接近开关的术语解释（4 4）响应频率响应频率f：按规定，在：按规定，在1秒的时间间隔秒的时间间隔内，内，接近开关动作循环的最大次数，重复接近开关动作循环的最大次数，重复频率大于该值时，接近开关无反应。频率大于该值时，接近开关无反应。响应时间响应时间t：接近开关检测到物体时刻：接近开关检测到物体时刻到接近开关出现电平状态翻转的时间之差。到接近开关出现电平状态翻转的时间之差。可用公式换算：可用公式换算：t=1/f 2023/2/24 19 响应频率及响应时间示意图响应频率及响应时间示意图 接近开关的术语解释（接近开关的术语解释（5 5）输出状态：输出状态：
11、常开常开/常闭常闭型接近开关型接近开关 当无检测物体时，对常开型接近开关而言，当无检测物体时，对常开型接近开关而言，由于接近开关内部的输出三极管截止，所接的负由于接近开关内部的输出三极管截止，所接的负载不工作（失电）；载不工作（失电）；当检测到物体时，内部的输当检测到物体时，内部的输出级三极管导通，负载得电工作出级三极管导通，负载得电工作。对常闭型接近开关而言，当对常闭型接近开关而言，当未检测到物体时，未检测到物体时，三极管反而处于导通状态，负载得电工作三极管反而处于导通状态，负载得电工作；反之；反之则负载失电。则负载失电。接近开关的术语解释（接近开关的术语解释（6 6）常用的输出形式有：常用
12、的输出形式有：NPN二线，二线，NPN三线三线，NPN四线，四线，PNP二线，二线，PNP三线，三线，PNP四线，四线，DC二线，二线，AC二线，二线，AC五线（带继电器）五线（带继电器）等几种，读者可查阅以下有关资料。等几种，读者可查阅以下有关资料。2023/2/24 22 输出形式输出形式（14）负载负载 负载负载 蓝蓝 蓝蓝 蓝蓝 蓝蓝 2023/2/24 23 输出形式输出形式（58）负载负载 负载负载 负载负载 接近开关的术语解释接近开关的术语解释（7）导通压降：接近开关在导通状态导通压降：接近开关在导通状态时，开关内部的输出三极管集电极与时，开关内部的输出三极管集电极与发射极之间的
13、电压降。一般情况下，发射极之间的电压降。一般情况下，导通压降约为导通压降约为0.3V0.3V。2023/2/24 25 导通压降导通压降 0.3V 接近开关的接线方法举例接近开关的接线方法举例 以以NPN、常开型为例来说明、常开型为例来说明 接线方法接线方法 OUT端与端与GND端的压降端的压降Uces约为约为0.3V，流，流过过KA的电流的电流IKA=（VCC-0.3）/RKA。若。若IKA大于大于KA的额定吸合电流，则的额定吸合电流，则KA能够可靠吸合。能够可靠吸合。请按请按接接线图将各元线图将各元件正确地连件正确地连接起来。接起来。接近开关使用注意事项接近开关使用注意事项 1.1.请勿将
14、电感接近开关置于请勿将电感接近开关置于0.02T0.02T以上的磁场环以上的磁场环境下使用，以免造成误动作。境下使用，以免造成误动作。2.2.为了保证不损坏接近开关，请用户在接通电为了保证不损坏接近开关，请用户在接通电源前检查接线是否正确，核定电压是否为额定值。源前检查接线是否正确，核定电压是否为额定值。3.3.为了使接近开关长期稳定工作，请务必进行为了使接近开关长期稳定工作，请务必进行定期的维护，包括被检测物体和接近开关的安装位置定期的维护，包括被检测物体和接近开关的安装位置是否有移动或松动，接线和连接部位是否接触不良，是否有移动或松动，接线和连接部位是否接触不良，是否有金属粉尘粘附等。是否有金属粉尘粘附等。4.DC4.DC二线制接近开关具有二线制接近开关具有0.50.51mA1mA的静态泄漏电的静态泄漏电流，在一些对泄漏电流要求较高的场合下，可改用流，在一些对泄漏电流要求较高的场合下，可改用DCDC三线制接近开关。三线制接近开关。5.5.接近开关接近开关使用电感性负载时，务必在负载两使用电感性负载时，务必在负载两端并接续流二极管，以免损坏接近开关输出级。端并接续流二极管，以免损坏接近开关输出级。
