接近傳感器的選型以及故障排除_第1頁
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1、接近傳感器的選型以及故障排除目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document .序言1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document .感應(yīng)型接近傳感器的檢測原理2 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document .感應(yīng)型接近傳感器的種類2 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 1.電容式接近傳感器2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 2.電感式接近傳感器3 HYPE

2、RLINK l bookmark12 o Current Document 3.光電式接近傳感器3 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 4.感應(yīng)型接近傳感器的優(yōu)點3 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 接近傳感器的選型在選型中應(yīng)遵循以下原那么: 4 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 接近傳感器選型的要素:4 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 接近傳感器的常見故障排除5.序言接近傳感器,是代替限位開關(guān)等

3、接觸式檢測方式,以無需接觸檢測對象進(jìn) 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(zhuǎn)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(yīng)引起的檢測對象的金 屬體中產(chǎn)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(dǎo)開關(guān)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(yīng)開關(guān)信號,因此,通常 又把接近傳感器稱為接近開關(guān)。它是代替開關(guān)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(zhuǎn)化成電信號。在JIS規(guī)格中,根據(jù)IEC60947-

4、5-2的非接觸式位置檢測用開關(guān),制定了 JIS規(guī)格(JISC 8201-5-2低壓開關(guān)裝置及控制裝置、第5控制電路機(jī)器及開關(guān) 元件、第2節(jié)接近開關(guān))。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(chǎn)品總稱為“接近開關(guān)”,由感應(yīng)型、 靜電容量型、超聲波型、光電型、磁力型等構(gòu)成。在本技術(shù)指南中,將檢測金 屬存在的感應(yīng)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第1頁共5頁 感器、利用磁力產(chǎn)生的直流磁場的開關(guān)定義為“接近傳感器”。接近傳感器主要用于檢測物體的位移,在航空、航天技術(shù)以及工業(yè)生產(chǎn)中 都有廣泛的應(yīng)用。在日常生活中,如賓館、飯店、車庫的自動門、

5、自動熱風(fēng)機(jī) 上都有應(yīng)用。在平安防盜方面,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(guān)組成的防盜裝置。在測量技術(shù)中,長度、位置 的測量;在控制技術(shù)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(guān)。接近傳感器廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業(yè)。在自動 控制系統(tǒng)中可作為限位、計數(shù)、定位控制和自動保護(hù)環(huán)節(jié)。接近傳感器具有使 用壽命長、工作可靠、重復(fù)定位精度高、無機(jī)械磨損、無火花、無噪音、抗振 能力強(qiáng)等特點。目前,接近傳感器的應(yīng)用范圍日益廣泛,其自身的開展和創(chuàng)新 的速度也是極其迅速。對于不同的材質(zhì)的檢測體和不同的檢測距離,應(yīng)選用不同類型的接近傳感 器

6、,以使其在系統(tǒng)中具有高的性能價格比。本文將會介紹接近傳感器選型需要 遵循的原那么、選型的要素以及常見的故障排除。.感應(yīng)型接近傳感器的檢測原理通過外部磁場影響,檢測在導(dǎo)體外表產(chǎn)生的渦電流引起的磁性損耗。在檢 測線圈內(nèi)使其產(chǎn)生交流磁場,并檢測體的金屬體產(chǎn)生的渦電流引起的阻抗變化 進(jìn)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(cè)和傳感器一側(cè)的外表上,發(fā)生變壓器的狀態(tài)。.感應(yīng)型接近傳感器的種類3. L電容式接近傳感器電容式接近傳感器是一個以電極為檢測端的經(jīng)電電容接近開關(guān),它由高頻 振蕩電路、檢波電路、放大電路、

7、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第2頁共5頁 局部。當(dāng)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(yīng)而產(chǎn)生極化現(xiàn)象,被測物體越靠近檢測電極,檢測電極上的感應(yīng) 電荷就越多。由于檢測電極上的靜電電容為c=a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/=康與電容成反比, 所以當(dāng)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(tài)被檢測電路轉(zhuǎn)換為開關(guān)信號后向外輸出。3. 2.電感式接近傳感器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

8、成。檢測用敏感元件為檢測線圈,它是振蕩電路的一個組成局部,振 蕩電路的振蕩頻率為/=島當(dāng)檢測線圈通以交流電時,在檢測線圈的周圍就 產(chǎn)生一個交變的磁場,當(dāng)金屬物體接近檢測線圈時,金屬物體就會產(chǎn)生電渦流 而吸收磁場能量,使檢測線圈的電感L發(fā)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(tài)經(jīng)監(jiān)測電路轉(zhuǎn)換為開關(guān)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(dǎo)體,非金屬導(dǎo)體不能用該方法測量。振幅變化隨目標(biāo)物金屬種 類而不同,因此檢測距離也隨目標(biāo)物金屬的種類而不同。3. 3.光電式接近傳感器光電式接近傳感器中,發(fā)光二極管(或半導(dǎo)體激光管)的光

9、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(dāng)被檢測物體外表接近交點時,發(fā)光二極管的反射光被光電三極管接收, 產(chǎn)生電信號。當(dāng)物體遠(yuǎn)離交點時,反射區(qū)不在光電三極管的視角內(nèi),檢測電路 沒有輸出。一般情況下,送給發(fā)光二極管的驅(qū)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(jìn)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(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度。3. 4.感應(yīng)型接近傳感器的優(yōu)點由于能以非接觸方式進(jìn)行檢測,所以不會磨損和損傷檢測對象物。由于采用無接點輸出方式,因此壽命延長(磁

10、力式除外)采用半導(dǎo)體第3頁共5頁輸出,對接點的壽命無影響。與光檢測方式不同,適合在水和油等環(huán)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。止匕外,還包括特氟龍外殼型及耐藥品良好的產(chǎn) 品與接觸式開關(guān)相比,可實現(xiàn)高速響應(yīng) 能對應(yīng)廣泛的溫度范圍不受檢測物體顏色的影響對檢測對象的物理性質(zhì)變化進(jìn)行檢測,所以 幾乎不受外表顏色等的影響 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(yīng)型、靜電容量型在內(nèi),傳感器之間相互影響。因此,對于傳感器的設(shè) 置,需要考慮相互干擾。此外,在感應(yīng)型中,需要考慮周圍金屬的影響,而在 靜電容量型中那么需考慮周圍物體的影響。4.接近傳感器的選型在選

11、型中應(yīng)遵循以下原那么:.當(dāng)檢測體為金屬材料時:應(yīng)選用高頻振蕩型接近傳感器,該類型接近傳 感器對鐵鍥、A3鋼類檢測體檢測最靈敏。對鋁、黃銅和不銹鋼類檢測體,其 檢測靈敏度就低。.當(dāng)檢測體為非金屬材料時:應(yīng)選用電容型接近傳感器,如木材、紙張、 塑料、玻璃和水等。.金屬體和非金屬要進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測和控制時:應(yīng)選用光電型接近傳感器 或超聲波型接近傳感器。.當(dāng)檢測體金屬但靈敏度要求不高時:可選用價格低廉的磁性接近傳感器 或霍爾式接近傳感器。.接近傳感器選型的要素:檢測類型:放大器內(nèi)藏型、放大器別離型:外形:圓形、方形、凹槽型;檢測距離:以mm為單位;檢測物體:鐵、鋼、銅、鋁、塑料、水、紙等;工作電源:直流、交流、交直流通用;第4頁共5頁輸出形態(tài):常開(NO)、常閉(NC);輸出方式:兩線

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