选择适合的接近开关用于金属和非金属的远程检测和控制

1.接近开关的作用

接近开关又称无触头行程开关,是一种用于工业自动化控制系统中以实现检测、控制并与输出环节全盘无触头化的新型开关元件。当开关接近某一物体时,即发出控制信号。

除可以完成行程控制和限位保护外,接近开关目前已被应用于行程控制、定位控制以及各种安全保护控制等自动控制系统中。

同时,接近开关在航空、航天技术以及工业生产中都有广泛的应用。例如,在日常生活中,如宾馆、饭店、车库的自动门,自动热风机上都有应用。在安全防盗方面,如资料档案、财会、金融、博物馆、金库等重地,通常都装有由各种接近开关组成的防盗装置。在测量技术中,如长度,位置的测量;在控制技术中,用作检测零件尺寸和测速等,也可用于变频计数器、变频脉冲发生器、液面控制和加工程序的自动衔接等。

2.接近开关的性能特点

1)精度高:感应面距离可小到几十微米。

2)操作频率高:每秒几十至几百次。

3)寿命长:半永久性,无接触磨损。

4)耐冲击振动、耐潮湿:通常做成全封闭式。

5)体积小:但另需有触头继电器作为输出器。

6)能够适应恶劣的工作环境等优点。

3.接近开关的类型及结构型式

因为位移传感器可以根据不同的原理和不同的方法做成,而不同的位移传感器对物体的“感知”方法也不同,所以常见的接近开关有以下几种类型,见表2-13。

表2-13 接近开关的类型

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接近开关的结构型式较多,通常做成插接式、螺纹式、感应头外接式等,如图2-26所示,主要根据不同使用场合和安装方式来确定。在技术性能方面做到高电位输出及带延时动作。

4.接近开关的选用

对于不同材质的检测体和不同的检测距离,应选用不同类型的接近开关,以使其在系统中具有高的性能价格比。

1)当检测体为金属材料时,应选用高频振荡型接近开关,该类型接近开关对铁镍、A3钢类检测体检测最灵敏;对铝、黄铜和不锈钢类检测体,其检测灵敏度就低。

2)当检测体为非金属材料时,如木材、纸张、塑料、玻璃和水等,应选用电容型接近开关。

3)金属体和非金属要进行远距离检测和控制时,应选用光电型接近开关或超声波型接近开关。(https://www.xing528.com)

图2-26 接近开关的结构型式

4)对于检测体为金属时,若检测灵敏度要求不高时,可选用价格低廉的无源接近开关或霍尔式接近开关。

友情提示

选用接近开关的注意事项如下:

无论选用哪种接近开关,都应注意对工作电压、负载电流、响应频率、检测距离等各项指标的要求。

1)在一般的工业生产场所,通常都选用涡流式接近开关和电容式接近开关。因为这两种接近开关对环境的要求条件较低。

2)当被测对象是导电物体或可以固定在一块金属物上的物体时,一般都选用涡流式接近开关,因为它的响应频率高、抗环境干扰性性能好、应用范围广、价格较低。

3)若所测对象是非金属(或金属)、液位高度、粉状物高度、塑料、烟草等,则应选用电容式接近开关。这种开关的响应频率低,但稳定性好。安装时应考虑环境因素的影响。

4)若被测物为导磁材料或者为了区别和它在一同运动的物体而把磁钢埋在被测物体内时,应选用霍尔接近开关,它的价格最低。

5)在环境条件比较好、无粉尘污染的场合,可采用光电接近开关。光电接近开关工作时对被测对象几乎无任何影。

6)在防盗系统中,自动门通常使用热释电接近开关、超声波接近开关、微波接近开关。有时为了提高识别的可靠性,上述几种接近开关往往被复合使用。

5.接近开关的检测

(1)动作距离测定

当动作片由正面靠近接近开关的感应面时,使接近开关动作的距离为接近开关的最大动作距离,测得的数据应在产品的参数范围内。

(2)释放距离的测定

当动作片由正面离开接近开关的感应面,开关由动作转为释放时,测定动作片离开感应面的最大距离。

(3)回差距离的测定

回差距离是最大动作距离和释放距离之差的绝对值。

(4)动作频率测定

用调速电动机带动胶木圆盘,在圆盘上固定若干钢片,调整开关感应面和动作片间的距离,约为开关动作距离的80%左右,转动圆盘,依次使动作片靠近接近开关,在圆盘主轴上装有测速装置,开关输出信号经整形,接至数字频率计。此时起动电动机,逐步提高转速,在转速与动作片的乘积与频率计数相等的条件下,可由频率计直接读出开关的动作频率。

(5)重复精度测定

将动作片固定在量具上,由开关动作距离的120%以外,从开关感应面正面靠近开关的动作区,运动速度控制在0.1mm/s上。当开关动作时,读出量具上的读数,然后退出动作区,使开关断开。如此重复10次,最后计算10次测量值的最大值和最小值与10次平均值之差,差值大者为重复精度误差。