接近开关工作原理及应用

随着电子技术的发展，出现了非接触式的行程开关，即接近开关。接近开关又称为无触点行程开关，它由感应头、高频振荡器、放大器以及外壳等组成。当某种物体与接近开关的感应头接近到一定距离，就使其输出一个电信号。它不像机械行程开关那样需要施加机械力，而是通过其感应头与被测物体间介质能量的变化来获取信号。接近开关的应用已远超出一般行程控制和限位保护，它还是一种非接触型的检测装置；常用作检测零件尺寸、测速高速记数、变频脉冲发生器、液面控制、加工程序的自动衔接等。其优点有工作可靠、寿命长、功耗低、复定位精度高、操作频率高以及恶劣环境的适应能力强等。当用于一般行程控制时，其性能也明显优于一般机械式行程开关。

按工作原理不同，接近开关可分为高频振荡型、电容型、霍尔型等几种类型。

1.高频振荡接近开关

高频振荡接近开关是以金属触发为原理的，主要由高频振荡器、集成电路或晶体管放大电路和输出电路三部分组成。其基本工作原理是：振荡器的线圈在开关的作用表面产生一个交变磁场，当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内中产生涡流，从而导致振荡衰减，以至振荡停止。振荡器的振荡及停振的变化，经整形放大后转换成开关信号，触发驱动控制器件，从而达到非接触式检测的目的。

2.电容型接近开关

电容型接近开关主要由电容式振荡器及电子电路组成。它的电容位于传感器表面，当有导体或其他介质接近感应头时，电容值增大而使振荡器停振。振荡器的振荡及停振的变化，经整形放大后转换成开关信号，触发驱动控制器件。电容型接近开关能检测金属、非金属及液体等。(www.xing528.com)

3.霍尔型接近开关

霍尔型接近开关由霍尔元件组成，是将磁信号转换为电信号输出，内部的磁敏元件仅对垂直于传感器端面磁场敏感，当磁极S正对接近开关时，接近开关的输出产生正跳变，输出为高电平。若磁极N正对接近开关，输出产生负跳变，输出为低电平。接近开关的图形符号、文字符号以及实物图如图1-31所示。

图1-31　霍尔型接近开关

接近开关的工作电压有交流和直流两种，输出形式有两线、三线和四线三种，有一对常开、常闭触点，晶体管输出类型有NPN、PNP两种，外形上有方形、圆形、槽形等多种；结构上有一体型和分离型等多种。接近开关的主要参数有动作行程、工作电压、动作频率、响应时间、输出形式以及触点电流容量等，在产品说明书中有详细说明。接近开关的品种十分丰富，常用的国产接近开关有3SG、LJ、CJ、SJ、AB和LXJ0等系列，另外，国外进口及引进品种应用也非常广泛。