电感式接近开关的原理与应用
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２１ ０ ０年 ７月 总第 ２ １ ２ 期
电感式接近开 关的原理 与应用
邯郸纺织机械有限公 司 张艳彬
不 同 的正 弦 分 量 ， 中 总 是有 与谐 振 频 率 ｍ 相 等 的 分 量 。 对 频 率 其 为 的分 量 发 生 并 联 谐 振 。在 并 联 谐 振 时 ， Ｃ并 联 电路 的 阻抗 最 Ｌ 大， 并且 是 电阻 性 。 因此 ， ｆ 个 频 率 来 说 ． 对 ０这 电压 放 大倍 数 最 高 ． 满 足 自激 振 荡 的条 件 ， 产 生 了 自激 振 荡 。反 馈 线 圈 Ｉ 和选 频 电 就 Ｊ ｆ 路 的 Ｌ作 变 压 器 耦 合 ， 圈 Ｌ中 的 电 流 产 生 的 交 变 磁 通 中 通过 线 线
３、接 近 开关 电路 原 理
图 ２是 某 种 电感 式 接 近 开 关 的 电路 图 ． 由 Ｌ 它 Ｃ振 荡 电路 、 开 关 电路 和射 极 输 出器 三 、 分 组 成 。 部 Ｌ Ｃ振 荡 电路 是 接近 开关 的 主 要 部 分 ．其 中 ， ２和 Ｃ Ｌ ２组 成 选 频 电路 ， １ 反 馈 线 圈 。 ３是输 出 线 圈 。这 三 个 线 圈绕 在 同 一 磁 Ｌ是 Ｌ 心（ 感应 头 ） 。 上 当无 金 属 体 靠 近 开 关 的感 应 头 时 ， 荡 电路 维 持 振 振 荡 ．３上 有 交 流 输 出 ， 二 极 管 Ｄ整 流 后使 Ｔ 获 得 足 够 偏 流 而 工 Ｌ 经 ２ 作 于饱 和 导 通 状 态 。此 时 ， ｃ —Ｏ 射 极 输 出器 无 输 出 ， 在输 出 Ｕｅ ， 接 端 的继 电 器 Ｋ 的 线 圈 不通 电 。 Ａ 当 有 金 属体 移 近 开 关 的 感 应 头 时 ． 属 体 内 感应 产 生 涡 流 。 金 由 于涡 流 的 去 磁 作 用 。使 线 圈 间 的耦 合 大 为 减 弱 ． １ 的 反馈 电压 Ｌ 上 显 著 降 低 ， 而 振 荡 电路 被 迫 停 振 ，３上 无 交 流输 出 ， 截 止 。此 因 Ｌ 时 ， ｅ 一一 ２ 射 极 输 出器 的输 出也 接 近 一 ２ 继 电 器 Ｋ 通 电 。 Ｕ ｅ １ Ｖ， １ Ｖ， Ａ
参考文献 ：
ｎ１ 曾煌． 秦 电工 学． 等 教 育 出版 社 ， ０ ； 高 ２ ０３ ０ 『 ２ １陈瑞 阳， 智 勇． 等 教 育 出版 社， ０ ； 毛 高 ２ ０８ ０ ｒ１ 感 器 技 术． ３传 图尔 克传 感 器 有 限公 司，０ ０ １ ２０ ； 『 科 瑞 传 感器 技 术 科 瑞 传 感 器 有 限 公 司 ２ ０ ． １ ４ ］ ０ ８１ （ 任编辑 ： 责 刘璐 ）
一
匪夏： ］
＇ 三、 近开关的选择与应用 接
１ 、接 近 开 关 的选 择 在 我们 需 要 使 用 接 近 开关 时 。要 根 据 我 们 的使 用 要 求 适 当的 选 用 开关 。 先 是 开关 的距 离 。 择 满 足使 用 的距 离 即可 ， 择 开 首 选 选 关 过 大 的感 应 距 离 ， 增 加 设 计 成 本 。 其次 是 开 关 的 频 率 ， 会 即每 秒 钟 内 ， 关 阻 尼 和非 阻尼 状 态 进 行 转换 的最 大次 数 。 开 然后 是 开 关 的 工作 电压 、 安装 方 式 和 开 关 的 输 出 方式 和使 用 防 护 等 级等 等 。 接 近 开 关 的输 出 内 部 电路 都 是 由 晶 体 管 驱 动 或 带 动 继 电器 ， 上 面 我们 了解 到 晶体 管 分 Ｎ Ｎ 和 Ｐ Ｐ两 种 类 型 。接 近 开 关 的 输 Ｐ Ｎ 出也 分 Ｎ Ｎ 和 Ｐ Ｐ两 种类 型 ． 选 择使 用 时 应 当注 意 。 常 Ｐ Ｐ Ｐ Ｎ 在 通 Ｎ 型开 关 共 负 极 使 用 ． Ｐ 型 开关 共 正 负 极 使 用 。尤 其 在 和一 体 型 ＮⅣ Ｐ Ｃ使 用 时应 该 注 意 。 Ｌ 因为 不 同厂 家 的 Ｐ Ｃ公 共 端 要 求 的 电 源极 Ｌ 性不 同。 ２ 、接 近 开 关 的 应 用 通 常 接 近开 关 分 为 双 线 式 、 线 式 和 四 线式 。 线 式 有 直 流和 三 双 交 流 型 。 线 式 和 四 线式 一 般 为直 流 型 。 使 用 上不 允 许 双 线 直流 三 在 接 近 开 关 的 串并 联 连 接 。但 双 线 直 流式 接 近开 关 与 可 编 程控 制 器 系 统 一 起 使用 最 佳 。 三线 直 流 和 四线 直 流 串 联 时 ， 压 降相 加 ， 个 接 近 开关 的准 电 单 备 延 迟 时 间相 加 。 （ ３ 图 ）
Байду номын сангаас
双线交流接近开关串联时 ， 在接近开关 上的电压降相加 ， 它减
低 了 在 负载 上 可 利 用 的 电 压 ， 因此 要 注 意 ： 能 低 于 负载 上 的最 小 不 工 作 电压 （ 意 电 网 电压 的波 动 ） 注 。并 联 时 ， 电流 相 加 。 （ ４ 漏 图 ） 机 械 开 关 与 交 流 接 近 开 关 的 串联 ：断 开 的 触 点 中断 了接 近 开
关 的 电源 电压 ， 在 接 近 开 关 被 衰 减期 间 内机 械 触 点 闭 合 的话 ， 若 则 会产 生 一 个 短 时 间 的 功 能故 障 ，接 近 开 关 的 准 备延 迟时 间避 免 了 立 即 的通 断 动 作 。 一 个 电阻 并 联 在机 械 触 点 上 ， 电阻 使 接 近 开 将 此 关 的准 备 时 间 不会 再起 作 用 。 （ ５ａ 图 ） 机 械 开 关 与 交 流 接 近开 关 的并 联 ：闭 合 的触 点 使 接 近 开 关 的 工 作 电压 短 路 ， 当触 点 断 开 之后 ， 有 在 准 备延 迟 时 问之 后 接 近 开 只 关 才 处 于 功 能 准备 状 态 。 点 上 串联 一 个 电阻 ， 以可 靠 地 保 证 了 触 可 接 近 开 关 的 最 小 工作 电压 。 因此 避 免 了 在 机械 触 点 断 开 之 后 的 准 备 延 迟 。（ ５ｂ 图 ） 四、结束 语 电 感 式 接 近开 关 已经 广 泛 应 用 于各 种 工 业 场 合 ，并 且在 不 适 合 使 用 的 场合 有 许 多 别 的半 导 体 开关 供 我 们 选 择 ，如 电 容式 接 近 开 关 和 超 声 波 开关 等 。随 着 科 技 的发 展 会 有 更 多 的 新 型 开关 应 用 到 各 行各 业 。
圈 Ｉ， Ｊ 而在其 中感应 出电压 ｕ。将 ｕ 反馈到放大 电路 的输入端而 ｆ ｆ ｆ
产 生 基 极 电 流 ｉ，这 就 是 交 流 输 入 的 由来 。 由于 晶 体 管 的放 大 作 ｂ 用 ，经 过放 大 电路 的不 断 放 大 ，输 出 电压 ｕ Ｏ的 幅值 将 不 断增 大 ． 在 Ｊ ｕ ｌｌ 达 到 稳 定 。 Ｆ＝ 时 Ａ
电感式接近开 关的原理 与应用
邯郸纺织机械有限公 司 张艳彬
不 同 的正 弦 分 量 ， 中 总 是有 与谐 振 频 率 ｍ 相 等 的 分 量 。 对 频 率 其 为 的分 量 发 生 并 联 谐 振 。在 并 联 谐 振 时 ， Ｃ并 联 电路 的 阻抗 最 Ｌ 大， 并且 是 电阻 性 。 因此 ， ｆ 个 频 率 来 说 ． 对 ０这 电压 放 大倍 数 最 高 ． 满 足 自激 振 荡 的条 件 ， 产 生 了 自激 振 荡 。反 馈 线 圈 Ｉ 和选 频 电 就 Ｊ ｆ 路 的 Ｌ作 变 压 器 耦 合 ， 圈 Ｌ中 的 电 流 产 生 的 交 变 磁 通 中 通过 线 线
３、接 近 开关 电路 原 理
图 ２是 某 种 电感 式 接 近 开 关 的 电路 图 ． 由 Ｌ 它 Ｃ振 荡 电路 、 开 关 电路 和射 极 输 出器 三 、 分 组 成 。 部 Ｌ Ｃ振 荡 电路 是 接近 开关 的 主 要 部 分 ．其 中 ， ２和 Ｃ Ｌ ２组 成 选 频 电路 ， １ 反 馈 线 圈 。 ３是输 出 线 圈 。这 三 个 线 圈绕 在 同 一 磁 Ｌ是 Ｌ 心（ 感应 头 ） 。 上 当无 金 属 体 靠 近 开 关 的感 应 头 时 ， 荡 电路 维 持 振 振 荡 ．３上 有 交 流 输 出 ， 二 极 管 Ｄ整 流 后使 Ｔ 获 得 足 够 偏 流 而 工 Ｌ 经 ２ 作 于饱 和 导 通 状 态 。此 时 ， ｃ —Ｏ 射 极 输 出器 无 输 出 ， 在输 出 Ｕｅ ， 接 端 的继 电 器 Ｋ 的 线 圈 不通 电 。 Ａ 当 有 金 属体 移 近 开 关 的 感 应 头 时 ． 属 体 内 感应 产 生 涡 流 。 金 由 于涡 流 的 去 磁 作 用 。使 线 圈 间 的耦 合 大 为 减 弱 ． １ 的 反馈 电压 Ｌ 上 显 著 降 低 ， 而 振 荡 电路 被 迫 停 振 ，３上 无 交 流输 出 ， 截 止 。此 因 Ｌ 时 ， ｅ 一一 ２ 射 极 输 出器 的输 出也 接 近 一 ２ 继 电 器 Ｋ 通 电 。 Ｕ ｅ １ Ｖ， １ Ｖ， Ａ
参考文献 ：
ｎ１ 曾煌． 秦 电工 学． 等 教 育 出版 社 ， ０ ； 高 ２ ０３ ０ 『 ２ １陈瑞 阳， 智 勇． 等 教 育 出版 社， ０ ； 毛 高 ２ ０８ ０ ｒ１ 感 器 技 术． ３传 图尔 克传 感 器 有 限公 司，０ ０ １ ２０ ； 『 科 瑞 传 感器 技 术 科 瑞 传 感 器 有 限 公 司 ２ ０ ． １ ４ ］ ０ ８１ （ 任编辑 ： 责 刘璐 ）
一
匪夏： ］
＇ 三、 近开关的选择与应用 接
１ 、接 近 开 关 的选 择 在 我们 需 要 使 用 接 近 开关 时 。要 根 据 我 们 的使 用 要 求 适 当的 选 用 开关 。 先 是 开关 的距 离 。 择 满 足使 用 的距 离 即可 ， 择 开 首 选 选 关 过 大 的感 应 距 离 ， 增 加 设 计 成 本 。 其次 是 开 关 的 频 率 ， 会 即每 秒 钟 内 ， 关 阻 尼 和非 阻尼 状 态 进 行 转换 的最 大次 数 。 开 然后 是 开 关 的 工作 电压 、 安装 方 式 和 开 关 的 输 出 方式 和使 用 防 护 等 级等 等 。 接 近 开 关 的输 出 内 部 电路 都 是 由 晶 体 管 驱 动 或 带 动 继 电器 ， 上 面 我们 了解 到 晶体 管 分 Ｎ Ｎ 和 Ｐ Ｐ两 种 类 型 。接 近 开 关 的 输 Ｐ Ｎ 出也 分 Ｎ Ｎ 和 Ｐ Ｐ两 种类 型 ． 选 择使 用 时 应 当注 意 。 常 Ｐ Ｐ Ｐ Ｎ 在 通 Ｎ 型开 关 共 负 极 使 用 ． Ｐ 型 开关 共 正 负 极 使 用 。尤 其 在 和一 体 型 ＮⅣ Ｐ Ｃ使 用 时应 该 注 意 。 Ｌ 因为 不 同厂 家 的 Ｐ Ｃ公 共 端 要 求 的 电 源极 Ｌ 性不 同。 ２ 、接 近 开 关 的 应 用 通 常 接 近开 关 分 为 双 线 式 、 线 式 和 四 线式 。 线 式 有 直 流和 三 双 交 流 型 。 线 式 和 四 线式 一 般 为直 流 型 。 使 用 上不 允 许 双 线 直流 三 在 接 近 开 关 的 串并 联 连 接 。但 双 线 直 流式 接 近开 关 与 可 编 程控 制 器 系 统 一 起 使用 最 佳 。 三线 直 流 和 四线 直 流 串 联 时 ， 压 降相 加 ， 个 接 近 开关 的准 电 单 备 延 迟 时 间相 加 。 （ ３ 图 ）
Байду номын сангаас
双线交流接近开关串联时 ， 在接近开关 上的电压降相加 ， 它减
低 了 在 负载 上 可 利 用 的 电 压 ， 因此 要 注 意 ： 能 低 于 负载 上 的最 小 不 工 作 电压 （ 意 电 网 电压 的波 动 ） 注 。并 联 时 ， 电流 相 加 。 （ ４ 漏 图 ） 机 械 开 关 与 交 流 接 近 开 关 的 串联 ：断 开 的 触 点 中断 了接 近 开
关 的 电源 电压 ， 在 接 近 开 关 被 衰 减期 间 内机 械 触 点 闭 合 的话 ， 若 则 会产 生 一 个 短 时 间 的 功 能故 障 ，接 近 开 关 的 准 备延 迟时 间避 免 了 立 即 的通 断 动 作 。 一 个 电阻 并 联 在机 械 触 点 上 ， 电阻 使 接 近 开 将 此 关 的准 备 时 间 不会 再起 作 用 。 （ ５ａ 图 ） 机 械 开 关 与 交 流 接 近开 关 的并 联 ：闭 合 的触 点 使 接 近 开 关 的 工 作 电压 短 路 ， 当触 点 断 开 之后 ， 有 在 准 备延 迟 时 问之 后 接 近 开 只 关 才 处 于 功 能 准备 状 态 。 点 上 串联 一 个 电阻 ， 以可 靠 地 保 证 了 触 可 接 近 开 关 的 最 小 工作 电压 。 因此 避 免 了 在 机械 触 点 断 开 之 后 的 准 备 延 迟 。（ ５ｂ 图 ） 四、结束 语 电 感 式 接 近开 关 已经 广 泛 应 用 于各 种 工 业 场 合 ，并 且在 不 适 合 使 用 的 场合 有 许 多 别 的半 导 体 开关 供 我 们 选 择 ，如 电 容式 接 近 开 关 和 超 声 波 开关 等 。随 着 科 技 的发 展 会 有 更 多 的 新 型 开关 应 用 到 各 行各 业 。
圈 Ｉ， Ｊ 而在其 中感应 出电压 ｕ。将 ｕ 反馈到放大 电路 的输入端而 ｆ ｆ ｆ
产 生 基 极 电 流 ｉ，这 就 是 交 流 输 入 的 由来 。 由于 晶 体 管 的放 大 作 ｂ 用 ，经 过放 大 电路 的不 断 放 大 ，输 出 电压 ｕ Ｏ的 幅值 将 不 断增 大 ． 在 Ｊ ｕ ｌｌ 达 到 稳 定 。 Ｆ＝ 时 Ａ