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图文详解电感式接近开关传感器功能原理、用途及其选型（转）

　　

　接近开关按照工作原理的不同可以分为电感式、电容式、光电式和磁感式等。如果按照电路电流的类型又可以分为交流型和直流型。今天100唯尔教育网小编主要给大家介绍下电感式接近开关传感器功能原理、用途及其选型。

　　一、接近开关的功能和用途

　　接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关，当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而驱动直流电器或给计算机（plc）装置提供控制指令。

　　接近开关是种开关型传感器（即无触点开关），它既有行程开关、微动开关的特性，同时具有传感性能，且动作可靠，性能稳定，频率响应快，应用寿命长，抗干扰能力强等、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。产品有电感式、电容式、霍尔式、交、直流型。

　　接近开关又称无触点接近开关，是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程。

　　即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。

它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节等。

　　二、电感式接近开关工作原理

　　电感式接近开关是利用电涡流效应制造的传感器。电感式接近开关是一种利用涡流感知物体的传感器，它由高频振荡电路、放大电路、整形电路及输出电路组成。

　　振荡器是由绕在磁芯上的线圈而构成的LC振荡电路。振荡器通过传感器的感应面，在其前方产生一个高频交变的电磁场，当外界的金属物体接近这一磁场，并达到感应区时，在金属物体内产生涡流效应，从而导致LC振荡电路振荡减弱或停止振荡，这一振荡变化，被后置电路放大处理并转换为一个具有确定开关输出信号，从而达到非接触式检测目标之目的。

　　电涡流效应是指当金属物体处于一个交变的磁场中，在金属内部会产生交变的电涡流，该涡流又会反作用于产生它的磁场这样一种物理效应。如果这个交变的磁场是由一个电感线圈产生的，则这个电感线圈中的电流就会发生变化，用于平衡涡流产生的磁场。利用这一原理，以高频振荡器（LC振荡器）中的电感线圈作为检测元件，当被测金属物体接近电感线圈时产生了涡流效应，引起振荡器振幅或频率的变化，由传感器的信号调理电路（包括检波、放大、整形、输出等电路）将该变化转换成开关量输出，从而达到检测目的。

　　电感式接近开关的感应头是一个具有铁氧体磁芯的电感线圈，只能检测金属体。

　　振荡器在感应头表面产生一个交变磁场，当金属物体接近感应头时，接近开关内部动作，从而达到“开”和“关”的控制。

　　三、电感式接近开关电气指标

　　1.工作电压：是指电感式接近开关传感器的供电电压范围，在此范围内可以保证传感器的电气性能及安全工作。

　　2.工作电流：是指电感式接近开关传感器连续工作时的最大负载电流。

　　3.电压降：是指在额定电流下开关导通时，在开关两端或输出端所测量到的电压，

　　4.空载电流：是指在没有负载时，测量所得的传感器自身所消耗的电流。

　　5.剩余电流：是指开关断开时，流过负载的电流。

　　6.极性保护：防止电源极性误接的保护功能。

　　7.短路保护：超过极限电流时，输出会周期性地封闭或释放，直至短路被清除。

　　四、电感式接近开关使用方法

　　1.直流两线制接近开关的ON状态和OFF状态实际上是电流大、小的变化，当接近开关处于OFF状态时，仍有很小电流通过负载，当接近开关处于ON状态时，电路上约有5V的电压降，因此在实际使用中，必须考虑控制电路上的最小驱动电流和最低驱动电压，确保电路正常工作。

　　2.直流三线制串联时，应考虑串联后其电压降的总和。

　　3.如果在传感器电缆线附近，有高压或动力线存在时，应将传感器的电缆线单独装入金属导管内，以防干扰。

　　4.使用两线制传感器时，连接电源时，需确定传感器先经负载再接至电源，以免损坏内部元件。当负载电流<3mA时，为保证可靠工作，需接假负载。

　　R≤US/（IL-3）

　　P>US2/R

　　P为假负载消耗功率；

　　R为假负载阻值；

　　IL为传感器的负载电流

　　使用仪器：万用表、示波器、电源（+12V）

　　电感式接近开关调试步骤

　　1.接好电源，测量T1的c极电压应为6V；

　　2.用示波器观察T1的e极，应有高频振荡波形；若无振荡波形，应仔细检查电感线圈接线是否正确，T1周围R、C参数是否正确无误，采取相应措施处理，直到出现振荡波形为止；

　　3.用示波器观察输出，应为高电平，且LED不亮，然后用金属物体靠近电感线圈，其输出应变为低电平，同时LED亮，说明工作正常；

　　4.若不正常，应检查T2、T3、T4的状态及周围元件，无金属物体接近电感线圈时，T2导通，T3、T4截止，有金属物体接近时，T2截止，T4导通。

　　五、电感式接近开关如何选型

　　1.根据安装要求，合理选用外形及检测距离。

　　2.根据供电，合理选用工作电压。

　　3.根据实际负载，合理选择传感器工作电流。

　　4.选择接线方式。

　　可根据使用对象的要求合理选择接线方式：

　　国内、国际常用色线对照：（供参考）

　　类型国际国内

　　+V棕红

　　GND兰黑

　　Vout黑绿