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盼樂（上海）電氣有限公司
Name : 鐘啟鵬
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接近傳感器，是代替限位開關等接觸式檢測方式，以無需接觸檢測對象進行檢測為目的的傳感器的總稱。能檢測對象的移動信息和存在信息轉換為電氣信號。在換為電氣信號的檢測方式中，包括利用電磁感應引起的檢測對象的金屬體中產生的渦電流的方式、捕測體的接近引起的電氣信號的容量變化的方式、利石和引導開關的方式。
接近傳感器是一種具有感知物體接近能力的器件，它利用位移傳感器對接近的物體具有敏感特性來識別物體的接近，并輸出相應開關信號，因此，通常又把接近傳感器稱為接近開關。 它是代替開關等接觸式檢測式檢測方式，以無需接觸被檢測對象為目的的傳感器的總稱，它能檢測對象的移動和存在信息并轉化成電信號。
在JIS規格中，根據IEC60947-5-2的非接觸式位置檢測用開關，制定了JIS規格（JIS C 8201-5-2低壓開關裝置及控制裝置、第5控制電路機器及開關元件、第2節接近開關）。在JIS的定義中，在傳感器中也能以非接觸方式檢測到物體的接近和附近檢測對象有無的產品總稱為“接近開關”，由感應型、靜電容量型、超聲波型、光電型、磁力型等構成。在本技術指南中，將檢測金屬存在的感應型接近傳感器、檢測金屬及非金屬物體存在的靜電容量型接近傳感器、利用磁力產生的直流磁場的開關定義為“接近傳感器”。
感應型接近傳感器的檢測原理
通過外部磁場影響，檢測在導體表面產生的渦電流引起的磁性損耗。在檢測線圈內使其產生交流磁場，并檢測體的金屬體產生的渦電流引起的阻抗變化進行檢測的方式。
此外，作為另外一種方式，還包括檢測頻率相位成分的鋁檢測傳感器，和通過工作線圈僅檢測阻抗變化成分的全金屬傳感器。
在檢測體一側和傳感器一側的表面上，發生變壓器的狀態
電容式接近傳感器是一個以電極為檢測端的經電電容接近開關，它由高頻振蕩電路、檢波電路、放大電路、整形電路及輸出電路組成。
平時檢測電極與大地之間存在一定的電容量，它成為振蕩電路的一個組成部分。當被檢測物體接近檢測電極時，由于檢測電極加有電壓，檢測電極就會受到靜電感應而產生極化現象，被測物體越靠近檢測電極，檢測電極上的感應電荷就越多。由于檢測電極上的靜電電容為
，所以隨著電荷量的增多，使檢測電極電容C隨之增大。由于振蕩電路的振蕩頻率
與電容成反比，所以當電容C增大時振蕩電路的振蕩減弱，甚至停止振蕩。振蕩電路的振蕩與停振這兩種狀態被檢測電路轉換為開關信號后向外輸出。
需要注意的是：電容式接近傳感器檢測的被測物體是金屬導體，非金屬導體不能用該方法測量。
電感式接近傳感器由高頻振蕩電路、檢波電路、放大電路、整形電路及輸出電路組成。檢測用敏感元件為檢測線圈，它是振蕩電路的一個組成部分，振蕩電路的振蕩頻率為
。當檢測線圈通以交流電時，在檢測線圈的周圍就產生一個交變的磁場，當金屬物體接近檢測線圈時，金屬物體就會產生電渦流而吸收磁場能量，使檢測線圈的電感L發生變化，從而使振蕩電路的振蕩頻率減小，以至停振。振蕩與停振這兩種狀態經監測電路轉換為開關信號輸出。
需要注意的是：與電容式接近傳感器相同，電感式接近傳感器檢測的被測物體也是金屬導體，非金屬導體不能用該方法測量。振幅變化隨目標物金屬種類而不同，因此檢測距離也隨目標物金屬的種類而不同。
光電式接近傳感器中，發光二極管（或半導體激光管）的光束軸線和光電三極管的軸線在一個平面上，并成一定的夾角，兩軸線在傳感器前方交于一點。當被檢測物體表面接近交點時，發光二極管的反射光被光電三極管接收，產生電信號。當物體遠離交點時，反射區不在光電三極管的視角內，檢測電路沒有輸出。一般情況下，送給發光二極管的驅動電流并不是直流電流，而是一定頻率的交變電流，這樣，接收電路得到的也是同頻率的交變信號。如果對接收來的信號進行濾波，只允許同頻率的信號通過，可以有效地防止其他雜光的干擾，并可以提高發光二極管的發光強度
① 由于能以非接觸方式進行檢測，所以不會磨損和損傷檢測對象物。
② 由于采用無接點輸出方式，因此壽命延長（磁力式除外）采用半導體輸出，對接點的壽命無影響。
③ 與光檢測方式不同，適合在水和油等環境下使用檢測時幾乎不受檢測對象的污漬和油、水等的影響。此外，還包括特氟龍外殼型及耐藥品良好的產品
④ 與接觸式開關相比，可實現高速響應
⑤ 能對應廣泛的溫度范圍
⑥ 不受檢測物體顏色的影響對檢測對象的物理性質變化進行檢測，所以幾乎不受表面顏色等的影響
⑦ 與接觸式不同，會受周圍溫度的影響、周圍物體、同類傳感器的影響包括感應型、靜電容量型在內，傳感器之間相互影響。因此，對于傳感器的設置，需要考慮相互干擾。此外，在感應型中，需要考慮周圍金屬的影響，而在靜電容量型中則需考慮周圍物體的影響。
接近傳感器主要用于檢測物體的位移，在航空、航天技術以及工業生產中都有廣泛的應用。在日常生活中，如賓館、飯店、車庫的自動門、自動熱風機上都有應用。在安全防盜方面，如資料檔案、財會、金融、博物館、金庫等重地，通常都裝有由各種接近開關組成的防盜裝置。在測量技術中，長度、位置的測量；在控制技術中，如位移、速度、加速度的測量和控制，也都使用者大量的接近開關。
接近開關是一種無需與運動部件進行機械直接接觸而可以操作的位置開關，當物體接近開關的感應面到動作距離時，不需要機械接觸及施加任何壓力即可使開關動作，從而驅動直流電器或給計算機（plc）裝置提供控制指令。接近開關是種開關型傳感器（即無觸點開關），它既有行程開關、微動開關的特性，同時具有傳感性能，且動作可靠，性能穩定，頻率響應快，應用壽命長，抗干擾能力強等、并具有防水、防震、耐腐蝕等特點。產品有電感式、電容式、霍爾式、交、直流型。
接近開關又稱無觸點接近開關，是理想的電子開關量傳感器。當金屬檢測體接近開關的感應區域，開關就能無接觸，無壓力、無火花、迅速發出電氣指令，準確反應出運動機構的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作頻率、使用壽命、安裝調整的方便性和對惡劣環境的適用能力，是一般機械式行程開關所不能相比的。它廣泛地應用于機床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業。在自動控制系統中可作為限位、計數、定位控制和自動保護環節等。
接近開關是一種無需與運動部件進行機械直接接觸而可以操作的位置開關，當物體接近開關的感應面到動作距離時，不需要機械接觸及施加任何壓力即可使開關動作，從而驅動直流電器或給計算機（plc)裝置提供控制指令。接近開關是種開關型傳感器（即無觸點開關），它既有行程開關、微動開關的特性，同時具有傳感性能，且動作可靠，性能穩定，頻率響應快，應用壽命長，抗干擾能力強等、并具有防水、防震、耐腐蝕等特點。產品有電感式、電容式、霍爾式、交、直流型。
接近開關又稱無觸點接近開關，是理想的電子開關量傳感器。當金屬檢測體接近開關的感應區域，開關就能無接觸，無壓力、無火花、迅速發出電氣指令，準確反應出運動機構的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作頻率、使用壽命、安裝調整的方便性和對惡劣環境的適用能力，是一般機械式行程開關所不能相比的。它廣泛地應用于機床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業。在自動控制系統中可作為限位、計數、定位控制和自動保護環節等
在各類開關中，有一種對接近它物件有“感知”能力的元件——位移傳感器。利用位移傳感器對接近物體的敏感特性達到控制開關通或斷的目的，這就是接近開關。
當有物體移向接近開關，并接近到一定距離時，位移傳感器才有“感知”，開關才會動作。通常把這個距離叫“檢出距離”。但不同的接近開關檢出距離也不同。
有時被檢測驗物體是按一定的時間間隔，一個接一個地移向接近開關，又一個一個地離開，這樣不斷地重復。不同的接近開關，對檢測對象的響應能力是不同的。這種響應特性被稱為“響應頻率”。
因為位移傳感器可以根據不同的原理和不同的方法做成，而不
同的位移傳感器對物體的“感知”方法也不同，所以常見的接近開關有以下幾種：
無源接近開關
這種開關不需要電源，通過磁力感應控制開關的閉合狀態。當磁 或者鐵質觸發器靠近開關磁場時，和開關內部磁力作用控制閉合。特點：不需要電源，非接觸式，免維護，環保。
渦流式接近開關
這種開關有時也叫電感式接近開關。它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，進而控制開關的通或斷。這種接近開關所能檢測的物體必須是導電體。
1.原理：由電感線圈和電容及晶體管組成振蕩器，并產生一個交變磁場，當有金屬物體接近這一磁場時就會在金屬物體內產生渦流，從而導致振蕩停止，這種變化被后極放大處理后轉換成晶體管開關信號輸出。
2.特點：A、抗干擾性能好，開關頻率高，大于200 Hz B、只能感應金屬。
3.應用在各種機械設備上做位置檢測、計數信號拾取等。
電容式接近開關
這種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，由于它的接近，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，由此便可控制開關的接通或斷開。這種接近開關檢測的對象，不限于導體，可以絕緣的液體或粉狀物等。
霍爾接近開關
霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關，叫做霍爾開關。當磁性物件移近霍爾開關時，開關檢測面上的霍爾元件因產生霍爾效應而使開關內部電路狀態發生變化，由此識別附近有磁性物體存在，進而控制開關的通或斷。這種接近開關的檢測對象必須是磁性物體。
光電式接近開關
利用光電效應做成的開關叫光電開關。將發光器件與光電器件按一定方向裝在同一個檢測頭內。當有反光面（被檢測物體）接近時，光電器件接收到反射光后便在信號輸出，由此便可“感知”有物體接近。
其它型式
當觀察者或系統對波源的距離發生改變時，接近到的波的頻率會發生偏移，這種現象稱為多普勒效應。聲納和雷達就是利用這個效應的原理制成的。利用多普勒效應可制成超聲波接近開關、微波接近開關等。當有物體移近時，接近開關接收到的反射信號會產生多普勒頻移，由此可以識別出有無物體接近
1.檢驗距離
檢測電梯、升降設備的停止、起動、通過位置；檢測車輛的位置，防止兩物體相撞檢測；檢測工作機械的設定位置，移動機器或部件的極限位置；檢測回轉體的停止位置，閥門的開或關位置。
2.尺寸控制
金屬板沖剪的尺寸控制裝置；自動選擇、鑒別金屬件長度；檢測自動裝卸時堆物高度；檢測物品的長、寬、高和體積。
3.檢測物體存在有否
檢測生產包裝線上有無產品包裝箱；檢測有無產品零件。
4.轉速與速度控制
控制傳送帶的速度；控制旋轉機械的轉速；與各種脈沖發生器一起控制轉速和轉數。
5.計數及控制
檢測生產線上流過的產品數；高速旋轉軸或盤的轉數計量；零部件計數。
6.檢測異常
檢測瓶蓋有無；產品合格與不合格判斷；檢測包裝盒內的金屬制品缺乏與否；區分金屬與非金屬零件；產品有無標牌檢測；起重機危險區報警；安全扶梯自動啟停。
7.計量控制
產品或零件的自動計量；檢測計量器、儀表的指針范圍而控制數或流量；檢測浮標控制測面高度，流量；檢測不銹鋼桶中的鐵浮標；儀表量程上限或下限的控制；流量控制，水平面控制。
8.識別對象
根據載體上的碼識別是與非。
9.信息傳送
ASI（總線）連接設備上各個位置上的傳感器在生產線（50-100米）中的數據往返傳送等。
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