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限位开关与接近开关

文章出处:上海本烜 发表时间:2018-07-10 人气:

限位开关与接近开关

1、行程开关:就是一种由物体的位移来决定电路通断的开关,在日常生活中我们最易碰到

的例子就是冰箱了。不知你注意到没有, 当你打开冰箱时, 冰箱里面的灯就会亮了起来, 而

关上门就又熄灭了, 这是因为门框上有个开关, 被门压紧时灯的电路断开, 门一开就放松了,

于是就自动把电路闭合使灯点亮。这个开关就是行程开关。

行程开关又称限位开关,可以安装在相对静止的物体(如固定架、门框等, 简称静物)上或

者运动的物体(如行车、门等,简称动物)上。当动物接近静物时,开关的连杆驱动开关的

接点引起闭合的接点分断或者断开的接点闭合。由开关接点开、合状态的改变去控制电路和

机构的动作。

行程开关的应用方面很多, 很多电器里面都有它的身影。那这么简单的开关能起什么作

用呢?它主要是起连锁保护的作用。最常见的例子莫过于其在洗衣机和录音机(录像机) 中

的应用了。

在洗衣机的脱水(甩干) 过程中转速很高, 如果此时有人由于疏忽打开洗衣机的门或盖

后,再把手伸进去, 很容易对人造成伤害, 为了避免这种事故的发生, 在洗衣机的门或盖上

装了个电接点, 一旦有人开启洗衣机的门或盖时, 就自动把电机断电, 甚至还要靠机械办法

联动,使门或盖一打开就立刻“刹车” ,强迫转动着的部件停下来,免得伤害人身。

在录音机和录像机中, 我们常常使用到快进或者倒带, 磁带急速地转动, 但是当到达磁

带的端点时会自动停下来。在这里行程开关又一次发挥了作用, 不过这一次不是靠碰撞而是

靠磁带的张力的突然增大引起动作的。

行程开关真正的用武之地是在工业上, 在那里它与其它设备配合, 组成更复杂的自动化

设备。

机床上有很多这样的行程开关, 用它控制工件运动或自动进刀的行程, 避免发生碰撞事

故。有时利用行程开关使被控物体在规定的两个位置之间自动换向, 从而得到不断的往复运

动。比如自动运料的小车到达终点碰着行程开关, 接通了翻车机构, 就把车里的物料翻倒出

来,并且退回到起点。到达起点之后又碰着起点的行程开关, 把装料机构的电路接通, 开始

自动装车。总是这样下去,就成了一套自动生产线,用不着人管,日以继夜地工作,节省了

人的体力劳动。

2、限位开关:限位开关又称行程开关,可以安装在相对静止的物体(如固定架、门框等,简

称静物)上或者运动的物体(如行车、门等,简称动物)上。当动物接近静物时,开关的连

杆驱动开关的接点引起闭合的接点分断或者断开的接点闭合。由开关接点开、合状态的改变

去控制电路和机构的动作。

限位开关也可分为旋转限位开关及直行限位开关。

3、接近开关:接近开关又称无触点行程开关,它除可以完成行程控制和限位保护外,还是

一种非接触型的检测装置, 用作检测零件尺寸和测速等, 也可用于变频计数器、变频脉冲发

生器、液面控制和加工程序的自动衔接等。特点有工作可靠、寿命长、功耗低、复定位精度

高、操作频率高以及适应恶劣的工作环境等。

一、性能特点

在各类开关中, 有一种对接近它物件有“感知” 能力的元件——位移传感器。利用位移

传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关通或断的目的,这就是接近开关。

当有物体移向接近开关,并接近到一定距离时,位移传感器才有“感知” ,开关才会动

作。通常把这个距离叫“检出距离” 。不同的接近开关检出距离也不同。

有时被检测验物体是按一定的时间间隔, 一个接一个地移向接近开关, 又一个一个地离

开,这样不断地重复。不同的接近开关, 对检测对象的响应能力是不同的。这种响应特性被

称为“响应频率” 。

二、种类

因为位移传感器可以根据不同的原理和不同的方法做成, 而不同的位移传感器对物体的

“感知”方法也不同,所以常见的接近开关有以下几种:

1、涡流式接近开关

这种开关有时也叫电感式接近开关。它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开

关时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关,使开关内部电路参数发生变化,

由此识别出有无导电物体移近, 进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须

是导电体。

2、电容式接近开关

这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板, 而另一个极板是开关的外壳。这个外壳

在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时, 不论它是否为

导体, 由于它的接近, 总要使电容的介电常数发生变化, 从而使电容量发生变化, 使得和测

量头相连的电路状态也随之发生变化, 由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测

的对象,不限于导体,可以绝缘的液体或粉状物等。

3、霍尔接近开关

霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关, 叫做霍尔开关。当磁性物件移近

霍尔开关时, 开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化, 由

此识别附近有磁性物体存在, 进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性

物体。

4、光电式接近开关

利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检

测头内。当有反光面(被检测物体)接近时,光电器件接收到反射光后便在信号输出,由此

便可“感知”有物体接近。

光电开关.jpg

5、热释电式接近开关

用能感知温度变化的元件做成的开关叫热释电式接近开关。这种开关是将热释电器件安

装在开关的检测面上, 当有与环境温度不同的物体接近时, 热释电器件的输出便变化, 由此

便可检测出有物体接近。

接近开关.jpg

6、其它型式的接近开关

当观察者或系统对波源的距离发生改变时, 接近到的波的频率会发生偏移, 这种现象称

为多普勒效应。声纳和雷达就是利用这个效应的原理制成的。利用多普勒效应可制成超声波

接近开关、微波接近开关等。当有物体移近时, 接近开关接收到的反射信号会产生多普勒频

移,由此可以识别出有无物体接近。

三、主要用途

接近开关在航空、航空、航天技术以及工业生产中都有广泛的应用。在日常生活中, 如

宾馆、饭店、车库的自动门, 自动热风机上都有应用。在安全防盗方面, 如资料档案、财会、

金融、博物馆、金库等重地,通常都装有由各种接近开关组成的防盗装置。在测量技术中,

如长度,位置的测量;在控制技术中,如位移、速度、加速度的测量和控制,也都使用着大

量的接近开关。

四、选用注意事项

在一般的工业生产场所, 通常都选用涡流式接近开关和电容式接近开关。因为这两种接

近开关对环境的要求条件较低。当被测对象是导电物体或可以固定在一块金属物上的物体时,

一般都选用涡流式接近开关, 因为它的响应频率高、抗环境干扰性能好、应用范围广、价格

较低。若所测对象是非金属(或金属) 、液位高度、粉状物高度、塑料、烟草等。则应选用

电容式接近开关。这种开关的响应频率低, 但稳定性好。安装时应考虑环境因素的影响。若

被物为导磁材料或者为了区别和它在一同运动的物体而把磁钢埋在被测物体内时, 应选用霍

尔接近开关,它的价格最低。

在环境条件比较好、无粉尘污染的场合, 可采用光电接近开关。光电接近开关工作时对

被测对象几乎无任何影。因此,在要求较高的传真机上,在烟草机械上都被广泛地使用。

在防盗系统中, 自动门通常使用热释电接近开关、超声波接近开关、微波接近开关。有

时为了提高识别的可靠性,上述几种接近开关往往被复合使用。

无论选用哪种接近开关, 都应注意对工作电压、负载电流、响应频率、检测距离等各项

指标的要求。

区别:

接近开关是无触点开关,寿命较长,适用于“通过信号”

限位开关(也叫行程开关)是有触点开关,适合单方向位置检测,由于有触点,相对寿命要

短(其实,随着科技的发展,限位开关触点材料的不断更新,其可通断次数也非常高,一般

可以不用考虑这个因素)

个人观点:

1、在单方向位置检测的时候用行程开关

2、在用作保护功能的时候用行程开关

3、在需要检测物体通过某点的时候用接近开关

4、双向位置检测的时候用接近开关

5、行程开关由于有触发摆杆,因此检测物件的位置、角度须确定好(与机械设计沟通好)

6、无论哪种开关支架应该可调(有些开关本身可以微调)

7、行程开关一般是1 常开1 常闭触点,一般只使用1 对,所以2 根线即可

8、接近开关一般有2 线3 线4 线制( 2 线接近最好不要使,因为其漏电流较大) ,因此线要

比行程开关多。

9、接近开关一定要注意PNP和NPN 问题,要与与之相连接的设备取得一致。

                                              

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