接近開關(guān)PNP和NPN的區(qū)別.docx

如果到現(xiàn)在還不能搞清的話，可以使用OMRON的PLC。NPN和PNP都可以接OMRON PLC。 我對NPN和PNP的認(rèn)識 PNP與NPN型傳感器其實就是利用三極管的飽和和截止，輸出兩種狀態(tài)，屬于開關(guān)型傳感器。但輸出信號(提供:信號轉(zhuǎn)發(fā)器產(chǎn)品)是截然相反的，即高電平和低電平。PNP輸出是低電平0，NPN輸出的是高電平1。 PNP與NPN型傳感器（開關(guān)型）分為六類： 1、NPN-NO（常開型） 2、NPN-NC（常閉型） 3、NPN-NC+NO（常開、常閉共有型） 4、PNP-NO（常開型） 5、PNP-NC（常閉型） 6、PNP-NC+NO（常開、常閉共有型） PNP與NPN型傳感器一般有三條引出線，即電源(提供產(chǎn)品:報警主機電源)線VCC、0V線，out信號輸出線。 1、NPN類 NPN是指當(dāng)有信號觸發(fā)時，信號輸出線out和電源線VCC連接，相當(dāng)于輸出高電平的電源線。 對于NPN-NO型，在沒有信號觸發(fā)時，輸出線是懸空的，就是VCC電源線和out線斷開。有信號觸發(fā)時，發(fā)出與VCC電源線相同的電壓，也就是out線和電源線VCC連接，輸出高電平VCC。 對于NPN-NC型，在沒有信號觸發(fā)時，發(fā)出與VCC電源線相同的電壓，也就是out線和電源線VCC連接，輸出高電平VCC。當(dāng)有信號觸發(fā)后，輸出線是懸空的，就是VCC電源線和out線斷開。 對于NPN-NC+NO型，其實就是多出一個輸出線OUT，根據(jù)需要取舍。 2、PNP類 PNP是指當(dāng)有信號觸發(fā)時，信號輸出線out和0v線連接，相當(dāng)于輸出低電平，ov。 對于PNP-NO型，在沒有信號觸發(fā)時，輸出線是懸空的，就是0v線和out線斷開。有信號觸發(fā)時，發(fā)出與OV相同的電壓，也就是out線和0V線連接，輸出輸出低電平OV。 對于PNP-NC型，在沒有信號觸發(fā)時，發(fā)出與0V線相同的電壓，也就是out線和0V線連接，輸出低電平0V。當(dāng)有信號觸發(fā)后，輸出線是懸空的，就是0V線和當(dāng)輸出電流適合時PNP、NPN可用于任何PLC 其實無論對于PNP或NPN輸出的傳感器，只要輸出電流能得到PLC的要求，都可以用于任何型號的PLC機，這在于程序員如何編程而已，下面以FX-1S系列PLC來舉個例子 1、FX1S要求為低電平有效。當(dāng)使用N型輸出傳感器時，可將程序檢測設(shè)為上升脈沖觸發(fā)。當(dāng)傳感器到位時，即可正常檢測并實現(xiàn)相應(yīng)指令。 2、當(dāng)選用P型時，即有輸出時為高電平，此時，只要傳感器輸出電流能達(dá)到PLC機要求的4MA，只需將程序檢測改為下升脈沖觸發(fā)，當(dāng)傳感器輸出信號時，相當(dāng)于0V24V突變，即為一個下降脈沖，此時PLC也可正常檢測并實現(xiàn)相應(yīng)指令。所實，實際上在選用傳感器時，我們應(yīng)該考慮的是PLC輸入端子的輸入電流是多少。（西門子的一般為2MA左右，而三菱FX系列為7MA左右，只要傳感器拉電流或灌電流適合要求，無論是P型或N型傳感器都可使用。 同意說法！ 注意輸入點耐壓值，有1020MA的電流點亮內(nèi)部光藕就行。 三菱FX是內(nèi)部電路板上光藕共陽接法，所以只能用NPN型 西門子或臺達(dá)等PLC的COM端是懸空的可以自行選擇共陽還是共陰接法，即根據(jù)選擇決定類型，共陽接法只能用NPN，共陰接法只能用PNP,但是PLC輸入有多組COM端的，可以每組有共陽，共陰的區(qū)別來通吃。 光電開關(guān)(光電傳感器)是光電接近開關(guān)的簡稱,它是利用被檢測物對光束的遮擋或反射,由同步回路選通電路,從而檢測物體有無的。 一、傳感器的定義 信息處理技術(shù)取得的進(jìn)展以及微處理器和計算機技術(shù)的高速發(fā)展，都需要在傳感器的開發(fā)方面有相應(yīng)的進(jìn)展。微處理器現(xiàn)在已經(jīng)在測量和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著這些系統(tǒng)能力的增強，作為信息采集系統(tǒng)的前端單元，傳感器的作用越來越重要。傳感器已成為自動化系統(tǒng)和機器人技術(shù)中的關(guān)鍵部件，作為系統(tǒng)中的一個結(jié)構(gòu)組成，其重要性變得越來越明顯。 最廣義地來說，傳感器是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號的器件。國際電工委員會(IEC:International Electrotechnical Committee)的定義為：“傳感器是測量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測量的信號”。按照Gopel等的說法是：“傳感器是包括承載體和電路連接的敏感元件”，而“傳感器系統(tǒng)則是組合有某種信息處理(模擬或數(shù)字)能力的傳感器”。傳感器是傳感器系統(tǒng)的一個組成部分，它是被測量信號輸入的第一道關(guān)口。 將所感知的某種物理、化學(xué)、生物等信息轉(zhuǎn)換成便于檢測、處理的信息并具有獨立功能的器件或組合件。通常由敏感元件和處理電路兩部分組成。前者執(zhí)行傳感功能，后者對敏感元件輸出的信息進(jìn)行放大、傳輸?shù)忍幚怼鞲衅鞲鶕?jù)不同功能可分為溫度(推薦:溫度報警器廠家)傳感器、光傳感器、壓力傳感器、磁傳感器、氣體傳感器、濕度傳感器、射線傳感器等。傳感器應(yīng)用廣泛，對實現(xiàn)生產(chǎn)自動化、保護(hù)環(huán)境、節(jié)省能源、防災(zāi)報警、醫(yī)療保健、交通運輸?shù)确矫嬗袠O其重要的作用。除進(jìn)一步提高靈敏度、分辨率、穩(wěn)定性、可靠性，發(fā)展高靈敏度、高精度、高重復(fù)性、高響應(yīng)速率、長壽命、耐惡劣環(huán)境等性能外，集成化(與放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等集成在一起)、多功能化(同時檢測幾個物理量)和智能化(與微型計算機結(jié)合隨時給出誤差并隨時修正)將是傳感器發(fā)展的重要方向。 傳感器的分類 可以用不同的觀點對傳感器進(jìn)行分類：它們的轉(zhuǎn)換原理(傳感器工作的基本物理或化學(xué)效應(yīng))；它們的用途；它們的輸出信號類型以及制作它們的材料和工藝等。 根據(jù)傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器二大類 傳感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號。 化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。 有些傳感器既不能劃分到物理類，也不能劃分為化學(xué)類。大多數(shù)傳感器是以物理原理為基礎(chǔ)運作的。化學(xué)傳感器技術(shù)問題較多，例如可靠性問題，規(guī)模生產(chǎn)的可能性，價格問題等，解決了這類難題，化學(xué)傳感器的應(yīng)用將會有巨大增長。 常見傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域和工作原理列于表1.1。 按照其用途，傳感器可分類為： 壓力敏和力敏傳感器 位置傳感器 液面?zhèn)鞲衅?能耗傳感器 速度傳感器 熱敏傳感器 加速度傳感器 射線輻射傳感器 振動傳感器 濕敏傳感器 磁敏傳感器 氣敏傳感器 真空度傳感器 生物傳感器等。 以其輸出信號為標(biāo)準(zhǔn)可將傳感器分為： 模擬傳感器將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號。 數(shù)字傳感器將被測量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(包括直接和間接轉(zhuǎn)換)。 膺數(shù)字傳感器將被測量的信號量轉(zhuǎn)換成頻率信號或短周期信號的輸出(包括直接或間接轉(zhuǎn)換)。 開關(guān)傳感器當(dāng)一個被測量的信號達(dá)到某個特定的閾值時，傳感器相應(yīng)地輸出一個設(shè)定的低電平或高電平信號。 在外界因素的作用下，所有材料都會作出相應(yīng)的、具有特征性的反應(yīng)。它們中的那些對外界作用最敏感的材料，即那些具有功能特性的材料，被用來制作傳感器的敏感元件。從所應(yīng)用的材料觀點出發(fā)可將傳感器分成下列幾類： (1)按照其所用材料的類別分 金屬 聚合物 陶瓷 混合物 (2)按材料的物理性質(zhì)分 導(dǎo)體 絕緣體 半導(dǎo)體 磁性材料 (3)按材料的晶體結(jié)構(gòu)分 單晶 多晶 非晶材料 與采用新材料緊密相關(guān)的傳感器開發(fā)工作，可以歸納為下述三個方向： (1)在已知的材料中探索新的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)，然后使它們能在傳感器技術(shù)中得到實際使用。 (2)探索新的材料，應(yīng)用那些已知的現(xiàn)象、效應(yīng)和反應(yīng)來改進(jìn)傳感器技術(shù)。 (3)在研究新型材料的基礎(chǔ)上探索新現(xiàn)象、新效應(yīng)和反應(yīng)，并在傳感器技術(shù)中加以具體實施。 現(xiàn)代傳感器制造業(yè)的進(jìn)展取決于用于傳感器技術(shù)的新材料和敏感元件的開發(fā)強度。傳感器開發(fā)的基本趨勢是和半導(dǎo)體以及介質(zhì)材料的應(yīng)用密切關(guān)聯(lián)的。表1.2中給出了一些可用于傳感器技術(shù)的、能夠轉(zhuǎn)換能量形式的材料。 按照其制造工藝，可以將傳感器區(qū)分為： 集成傳感器薄膜傳感器厚膜傳感器陶瓷傳感器 集成傳感器是用標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)硅基半導(dǎo)體集成電路的工藝技術(shù)制造的。通常還將用于初步處理被測信號的部分電路也集成在同一芯片上。 薄膜傳感器則是通過沉積在介質(zhì)襯底(基板)上的，相應(yīng)敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時，同樣可將部分電路制造在此基板上。 厚膜傳感器是利用相應(yīng)材料的漿料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后進(jìn)行熱處理，使厚膜成形。 陶瓷傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產(chǎn)。 完成適當(dāng)?shù)念A(yù)備性操作之后，已成形的元件在高溫中進(jìn)行燒結(jié)。厚膜和陶瓷傳感器這二種工藝之間有許多共同特性，在某些方面，可以認(rèn)為厚膜工藝是陶瓷工藝的一種變型。 每種工藝技術(shù)都有自已的優(yōu)點和不足。由于研究、開發(fā)和生產(chǎn)所需的資本投入較低，以及傳感器參數(shù)的高穩(wěn)定性等原因，采用陶瓷和厚膜傳感器比較合理。 傳感器系統(tǒng)的原則框圖示于圖1-1，進(jìn)入傳感器的信號幅度是很小的，而且混雜有干擾信號和噪聲。為了方便隨后的處理過程，首先要將信號整形成具有最佳特性的波形，有時還需要將信號線性化，該工作是由放大器、濾波器以及其他一些模擬電路完成的。在某些情況下，這些電路的一部分是和傳感器部件直接相鄰的。成形后的信號隨后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并輸入到微處理器。 德國和俄羅斯學(xué)者認(rèn)為傳感器應(yīng)是由二部分組成的，即直接感知被測量信號的敏感元件部分和初始處理信號的電路部分。按這種理解，傳感器還包含了信號成形器的電路部分。 傳感器系統(tǒng)的性能主要取決于傳感器，傳感器把某種形式的能量轉(zhuǎn)換成另一種形式的能量。有兩類傳感器：有源的和無源的。有源傳感器能將一種能量形式直接轉(zhuǎn)變成另一種，不需要外接的能源或激勵源(參閱圖1-2(a)。 有源(a)和無源(b)傳感器的信號流程 無源傳感器不能直接轉(zhuǎn)換能量形式，但它能控制從另一輸入端輸入的能量或激勵能 傳感器承擔(dān)將某個對象或過程的特定特性轉(zhuǎn)換成數(shù)量的工作。其“對象”可以是固體、液體或氣體，而它們的狀態(tài)可以是靜態(tài)的，也可以是動態(tài)(即過程)的。對象特性被轉(zhuǎn)換量化后可以通過多種方式檢測。對象的特性可以是物理性質(zhì)的，也可以是化學(xué)性質(zhì)的。按照其工作原理，傳感器將對象特性或狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)換成可測定的電學(xué)量，然后將此電信號分離出來，送入傳感器系統(tǒng)加以評測或標(biāo)示。 各種物理效應(yīng)和工作機理被用于制作不同功能的傳感器。傳感器可以直接接觸被測量對象，也可以不接觸。用于傳感器的工作機制和效應(yīng)類型不斷增加，其包含的處理過程日益完善。 常將傳感器的功能與人類5大感覺器官相比擬： 光敏傳感器視覺 聲敏傳感器聽覺 氣敏傳感器嗅覺 化學(xué)傳感器味覺 壓敏、溫敏、流體傳感器觸覺 與當(dāng)代的傳感器相比，人類的感覺能力好得多，但也有一些傳感器比人的感覺功能優(yōu)越，例如人類沒有能力感知紫外或紅外線輻射，感覺不到電磁場、無色無味的氣體等。 對傳感器設(shè)定了許多技術(shù)要求，有一些是對所有類型傳感器都適用的，也有只對特定類型傳感器適用的特殊要求。針對傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)在不同場合均需要的基本要求是： 高靈敏度 抗干擾的穩(wěn)定性(對噪聲不敏感) 線性 容易調(diào)節(jié)(校準(zhǔn)簡易) 高精度 高可靠性 無遲滯性 工作壽命長(耐用性) 可重復(fù)性 抗老化 高響應(yīng)速率 抗環(huán)境影響(熱、振動、酸、堿、空氣、水、塵埃)的能力 選擇性 安全性(傳感器應(yīng)是無污染的) 互換性 低成本 寬測量范圍 小尺寸、重量輕和高強度 寬工作溫度范圍 電感式接近開關(guān)：又稱無觸點接近開關(guān)，是理想的電子開關(guān)量傳感器。當(dāng)金屬檢測體接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域，開關(guān)就能無接觸，無壓力、無火花、迅速發(fā)出電氣指令，準(zhǔn)確反應(yīng)出運動機構(gòu)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(diào)整的方便性和對惡劣環(huán)境的適用能力，是一般機械式行程開關(guān)所不能相比的。 電感式模擬量傳感器：又名線性位移傳感器，與普通電感式接近開關(guān)工作原理相同，當(dāng)金屬檢測物接近檢測面時，沒有固定的開關(guān)點，而是輸出電流隨著距離的縮短成正比地降低，經(jīng)線性處理后被被內(nèi)部信號放大器放大后輸出。 自擬制速度傳感器：簡稱速度傳感器，適用于皮帶輸送、吊桶提升、螺旋推進(jìn)、研磨機、破碎機、泵、離心干火機、攪拌機監(jiān)測打滑、皮帶斷裂、動軸剪切和過載等。傳感器輸出一個電信號經(jīng)比較器處理，而被測物體的運動也產(chǎn)生一個振蕩頻率進(jìn)入比較器，當(dāng)被測物體的振蕩頻率小于速度開關(guān)設(shè)定頻率時開關(guān)為打開狀態(tài)；當(dāng)被測物體的振蕩頻率大于速度開關(guān)設(shè)定頻率時開關(guān)為閉合狀態(tài)。 本安型接近開關(guān)：又稱NAMUR開關(guān)或安全開關(guān)，由電感振蕩器和解調(diào)器組成，它能將金屬檢測物與傳感器的位移轉(zhuǎn)化成電流信號的變化,允許安裝在有爆炸危險的環(huán)境中,通常與相應(yīng)的開關(guān)放大器一起使用。 霍爾傳感器：適用于氣動、液動、氣缸和活塞泵的位置測定亦可作限位開關(guān)用。當(dāng)磁性目標(biāo)接近時，產(chǎn)生霍爾效應(yīng)，經(jīng)放大，輸出開關(guān)信號。與電感式傳感器比較有以下優(yōu)點，能安裝在金屬中，可并排緊密安裝，可穿過金屬進(jìn)行檢測。缺點是：距離受磁場強度的影響及檢測體接近方向的影響。 電容式接近開關(guān)：電容接近開關(guān)的感應(yīng)面由兩同軸金屬電極構(gòu)成，電極A和電極B連接在高頻振蕩器的反饋回路中，該高頻振蕩器無物體經(jīng)過時不感應(yīng)，當(dāng)測試物體接近傳感器表面時，它就進(jìn)入由這兩個電極構(gòu)成的電場，引起A、B之間的耦合電容增加，電路開始振蕩，每一振蕩的振幅均由數(shù)據(jù)分析電路測得，并形成開關(guān)信號。 磁感式接近開關(guān)：適用于氣動、液動、氣缸和活塞泵的位置測定亦可作限位開關(guān)用。當(dāng)磁性目標(biāo)