開關(guān)量傳感器PPT課件.ppt

實(shí)驗(yàn)一 接觸式 非接觸式 磁感應(yīng)接近傳感器的開關(guān)特性 實(shí)訓(xùn)原理 對(duì)于干簧片接近傳感器 接觸開關(guān)是用磁鐵材料制成的 Fe Ni Fe 鐵 Ni 鎳 被封在一個(gè)玻璃管中 這個(gè)管子里裝滿惰性氣體 如果簧片接近傳感器接近磁場(chǎng)時(shí) 刀開關(guān)被吸在一起 一個(gè)電路就這樣產(chǎn)生了 2 3 4 干簧管原理 干簧管是干式舌簧管的簡(jiǎn)稱 是一種有觸點(diǎn)的無源電子開關(guān)元件 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 體積小便于控制等優(yōu)點(diǎn) 其外殼一般是一根密封的玻璃管 管中裝有兩個(gè)鐵質(zhì)的彈性簧片電板 還灌有一種叫金屬銠的惰性氣體 平時(shí) 玻璃管中的兩個(gè)由特殊材料制成的簧片是分開的 當(dāng)有磁性物質(zhì)靠近玻璃管時(shí) 在磁場(chǎng)磁力線的作用下 管內(nèi)的兩個(gè)簧片被磁化而互相吸引接觸 簧片就會(huì)吸合在一起 使結(jié)點(diǎn)所接的電路連通 外磁力消失后 兩個(gè)簧片由于本身的彈性而分開 線路也就斷開了 因此 作為一種利用磁場(chǎng)信號(hào)來控制的線路開關(guān)器件 干簧管可以作為傳感器用 用于計(jì)數(shù) 限位等等 在安防系統(tǒng)中主要用于門磁 窗磁的制作 同時(shí)還被廣泛使用于各種通信設(shè)備中 在實(shí)際運(yùn)用中 通常用永久磁鐵控制這兩根金屬片的接通與否 所以又被稱為 磁控管 5 拍照片 6 應(yīng)用領(lǐng)域 磁控管在手機(jī) 程控交換機(jī) 復(fù)印機(jī) 洗衣機(jī) 電冰箱 照相機(jī) 消毒碗柜 門磁 窗磁 電磁繼電器 電子衡器 液位計(jì) 煤氣表 水表中等等都得到了很好的應(yīng)用 7 接近開關(guān)傳感器的應(yīng)用 訓(xùn)練一 磁性接近開關(guān)傳感器 1 干簧片式接近傳感器的開關(guān)特性訓(xùn)練二 電感式接近傳感器 2 電感式接近傳感器的開關(guān)特性M12B M18B3 電感式接近傳感器對(duì)不同金屬的靈敏度檢測(cè)4 元件表面對(duì)電感式接近傳感器開關(guān)距離的影響 訓(xùn)練三 光學(xué)接近傳感器訓(xùn)練四 電容式接近傳感器 8 電感式接近開關(guān)固定在支架上 工件在傳送帶上依次自左向右移動(dòng) 當(dāng)工件進(jìn)入到接近開關(guān)的檢測(cè)范圍之后 接近開掛動(dòng)作 內(nèi)部晶體管導(dǎo)通 常開觸點(diǎn)閉合 常閉出點(diǎn)斷開 接近開關(guān)動(dòng)作可以觸發(fā)別的機(jī)械動(dòng)作或程序處理 從而對(duì)工件進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 加工 分類等 電感式接近開關(guān)并不與被測(cè)物體接觸 依靠電磁場(chǎng)變化來檢測(cè) 大大提高了檢測(cè)的可靠性 也保證了接近開關(guān)的使用壽命 所以 該類型的接近開關(guān)在制造工業(yè)中廣泛使用 尤其在汽車 機(jī)床等行業(yè)中使用頻繁 9 在一般工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)所電感式接近開關(guān)和電容式接近開關(guān)使用較多 因?yàn)檫@兩種接近開關(guān)對(duì)環(huán)境的要求條件較低 當(dāng)被測(cè)對(duì)象是導(dǎo)電物體或者是可以固定在一塊金屬物上的物體時(shí) 一般都選用電感式接近開關(guān) 因?yàn)樗捻憫?yīng)頻率高 抗干擾性能好 應(yīng)用范圍廣 價(jià)格低 若所測(cè)對(duì)象是非金屬 或金屬 液位高度 粉狀物高度 塑料 煙草等 則應(yīng)選用電容式接近開關(guān) 這中開關(guān)雖然響應(yīng)頻率低 但穩(wěn)定性好 10 接近開關(guān)的主要性能指標(biāo) 1 動(dòng)作距離 當(dāng)被測(cè)物由正面接近開關(guān)的感應(yīng)面時(shí) 使接近開關(guān)動(dòng)作 輸出狀態(tài)變?yōu)橛行顟B(tài) 的距離為接近開關(guān)的動(dòng)作距離 2 復(fù)位距離 當(dāng)被測(cè)物由正面離開接近開關(guān)的感應(yīng)面 接近開關(guān)轉(zhuǎn)為復(fù)位時(shí) 被測(cè)物離開感應(yīng)面的距離為復(fù)位距離 3 動(dòng)作遲滯 動(dòng)作滯差 指復(fù)位距離與動(dòng)作距離之差 動(dòng)作滯差越大 傳感器對(duì)抗被測(cè)物抖動(dòng)等造成的機(jī)械振動(dòng)干擾的能力就越強(qiáng) 11 動(dòng)作遲滯應(yīng)該小于動(dòng)作距離的10 值得注意的是 遲滯太大了容易造成靈敏度不好 太短了又容易干擾 一般情況下 廠家選用的回滯距離在1 3 左右 以兼顧開關(guān)的綜合性能 4 額定工作距離 指接近開關(guān)在實(shí)際使用中被設(shè)定的安裝距離 一般為動(dòng)作距離的0 8倍 5 響應(yīng)頻率 在1S內(nèi) 接近開關(guān)頻繁動(dòng)作的次數(shù) 6 響應(yīng)時(shí)間 值從接近開關(guān)檢測(cè)到有效物體到輸出狀態(tài)出現(xiàn)電平翻轉(zhuǎn)所經(jīng)過的時(shí)間 7 導(dǎo)通壓降 接近開關(guān)在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí) 開關(guān)內(nèi)輸出晶體管上的電壓降 12 電感式接近傳感器由三大部分組成 LC振蕩器 信號(hào)觸發(fā)器及開關(guān)放大輸出電路 工作原理 當(dāng)金屬物體靠近接近開關(guān)時(shí) 探頭產(chǎn)生電磁震蕩 金屬物體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生渦流 金屬物體產(chǎn)生的渦流反作用于接近開關(guān) 使接近開關(guān)震蕩能力衰減 內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化 從而識(shí)別出金屬物體 電感式接近開關(guān)也稱為渦流式接近開關(guān) 13 電感式接近開關(guān)傳感器包括一個(gè)振蕩器電路 這一電路是由一個(gè)線圈以及一個(gè)放大器構(gòu)成 當(dāng)線圈中通入交變的電流后 線圈的周圍就會(huì)產(chǎn)生交變的磁場(chǎng) 如果某一導(dǎo)電材料進(jìn)入到磁場(chǎng)作用范圍內(nèi) 根據(jù)電磁感應(yīng)原理 導(dǎo)電材料內(nèi)部就會(huì)有電渦流產(chǎn)生 電渦流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)就會(huì)削弱了線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng) 由此引起線圈阻抗的變化 線圈阻抗變化的程度會(huì)隨著材料的導(dǎo)電性 滲透性 尺寸和接近程度的不同而有所變化 通過隨后的幾個(gè)實(shí)訓(xùn)可以看到 導(dǎo)體材料的不同以及材料和傳感器之間的距離的變化 都會(huì)引起電感式接近開關(guān)輸出電信號(hào)的變化 14 接近開關(guān)兩種安裝方式的區(qū)別1 齊平安裝 接近開關(guān)頭部可以和金屬安裝支架相平安裝 2 非齊平安裝 接近開關(guān)頭部不能和金屬安裝支架相平安裝 一般情況下 可以齊平安裝的接近開關(guān)也可以非齊平安裝 但非齊平安裝的接近開關(guān)不能齊平安裝 這是因?yàn)?可以齊平安裝的接近開關(guān)頭部帶有屏蔽 齊平安裝時(shí) 其檢測(cè)不到金屬安裝支架 而非齊平安裝的接近開關(guān)不帶屏蔽 當(dāng)齊平安裝時(shí) 其可以檢測(cè)到金屬安裝 正因?yàn)槿绱?非齊平安裝的接近開關(guān)的靈敏度比齊平安裝的靈敏度要大些 在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)實(shí)際需要選用 15 思考與訓(xùn)練 在括號(hào)內(nèi)填寫 能 或 不能 1 電感式接近開關(guān) 用于對(duì)非金屬的檢測(cè) 2 在直流磁場(chǎng)中使用電感式接近開關(guān) 3 在金屬粉塵較多的生產(chǎn)環(huán)境中 電感式接近開關(guān) 正常工作 4 把電感式接近開關(guān)埋入傳送帶 電感式接近開關(guān) 正常工作 5 高速運(yùn)動(dòng)的金屬物體 用響應(yīng)時(shí)間快 動(dòng)作距離短的電感式接近開關(guān)來檢測(cè) 6 電感式接近開關(guān)的兩個(gè)電源線 反接 7 根據(jù)電感式接近開關(guān)的工作原理判斷 金屬和非金屬混合材質(zhì)的物體 被電感式接近開關(guān)檢測(cè) 8 接近開關(guān)的兩個(gè)輸出 常開和常閉 同時(shí)導(dǎo)通或關(guān)斷 16 光電門電路 17 自動(dòng)計(jì)時(shí)器 18 自動(dòng)報(bào)警器 19 電感式接近開關(guān)在加工中的應(yīng)用 20 轉(zhuǎn)速測(cè)量 21 光電傳感器 1 工作原理光電傳感器簡(jiǎn)稱光電接近開關(guān) 它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射 由同步回路選通電路 從而檢測(cè)物體有無的 物體不限于金屬 所有能反射光線的物體均可被檢測(cè) 22 實(shí)驗(yàn)5對(duì)射光電傳感器的響應(yīng)特性 對(duì)射式光電開關(guān) 它包含了在結(jié)構(gòu)上相互分離且光軸相對(duì)放置的發(fā)射器和接收器 發(fā)射器發(fā)出的光線直接進(jìn)入接收器 當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過發(fā)射器和接收器之間且阻斷光線時(shí) 光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào) 當(dāng)檢測(cè)物體為不透明時(shí) 對(duì)射式光電開關(guān)是最可靠的檢測(cè)裝置 23 對(duì)射式光電開關(guān)示意圖 遮斷報(bào)警 24 光電開關(guān)在流水線上的應(yīng)用 送料器 落料口 遮斷式光電開關(guān) 計(jì)數(shù) 25 光幕應(yīng)用 當(dāng)有物體遮擋住光線時(shí) 傳感器發(fā)出報(bào)警信號(hào) 起保護(hù) 預(yù)警等作用 光線被遮斷 報(bào)警 光幕應(yīng)用 26 光幕應(yīng)用 續(xù) 光幕用于自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的車輛檢測(cè) 27 光幕應(yīng)用 續(xù) 安全區(qū)示警 28 實(shí)驗(yàn)6鏡面反射式光電傳感器的響應(yīng)特性 鏡反射式光電開關(guān) 它亦集發(fā)射器與接收器于一體 光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng)過反射鏡反射回接收器 當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過且完全阻斷光線時(shí) 光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測(cè)開關(guān)信號(hào) 29 反射型光電開關(guān)及反射鏡外形 三角反射鏡 集發(fā)射 接收器于一身 30 反射鏡反射型光電開關(guān)工作原理 反射鏡反射型光電開關(guān)集光發(fā)射器和光接受器于一體 與反射鏡相對(duì)安裝配合使用 反射鏡使用偏光三角棱鏡 能將發(fā)射器發(fā)出的光轉(zhuǎn)變成偏振光反射回去 光接收器表面覆蓋一層偏光透鏡 只能接受反射鏡反射回來的偏振光 反射板 反射鏡 被測(cè)物體 偏振光 發(fā)射光 31 鏡面反射光電開關(guān)應(yīng)用 機(jī)械手定位 32 實(shí)驗(yàn)7漫射光電傳感器響應(yīng)范圍 33 被測(cè)物漫反射型光電開關(guān)原理 漫反射光線 反射光線 被檢測(cè)物體 光發(fā)射器和光接受器 發(fā)射光線 漫反射型光電開關(guān)集光發(fā)射器和光接受器于一體 當(dāng)被測(cè)物體經(jīng)過該光電開關(guān)時(shí) 發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng)被測(cè)物體表面反射由接受器接受 于是產(chǎn)生開關(guān)信號(hào) 當(dāng)被檢測(cè)物體的表面光亮或其反光率極高時(shí) 漫反射式的光電開關(guān)是首選的檢測(cè)模式 額定距離 34 漫反射型光電開關(guān)的應(yīng)用 請(qǐng)思考如何將光電開關(guān)用于衛(wèi)生間的自動(dòng)沖水設(shè)備 35 相關(guān)知識(shí)點(diǎn) 1 檢測(cè)方式根據(jù)光電開關(guān)在檢測(cè)物體時(shí)發(fā)射器所發(fā)出的光線被折回到接收器的途徑的不同 可分為漫反射式 鏡反射式 對(duì)射式等 2 表面反射率漫反射式光電開關(guān)發(fā)出的光線需要經(jīng)檢測(cè)物表面才能反射回漫反射開關(guān)的接受器