电感式接近开关的原理及使用分享
电感式接近开关的原理及使用分享
电感式接近开关的原理及使用
1.常用接近开关的分类
霍尔接近开关工作原理:
当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U，其表达式为U=K·I·B/d其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场（洛伦慈力Lorrentz）的磁感应强度，d是薄片的厚度。
由此可见，霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度（如B1）时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出，和其他传感器类似有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型（双极性）、双信号输出之分。霍尔开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点，内部采用环氧树脂封灌成一体化，所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。霍尔开关可应用于接近传感器、压力传感器、里程表等，作为一种新型的电器配件。
线性接近传感器的原理:
线性接近传感器是一种属于金属感应的线性器件，接通电源后，在传感器的感应面将产生一个交变磁场，当金属物体接近此感应面时，金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量，使振荡器输出幅度线性衰减，然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。
该接近传感器具有无滑动触点，工作时不受灰尘等非金属因素的影响，并且低功耗，长寿命，可使用在各种恶劣条件下。线性传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。
电感式接近开关工作原理:
电感式接近开关，电感式接近开关只对金属检测，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。
电容式接近开关工作原理:
电容式接近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。他们直观的区别是电容式接近开关是对任何介质都检测，由于气化装置区使用的都为电感式接近开关，所以着重学习电感式接近开关的知识。
2.电感式接近开关的组成
电感式接近开关由三大部分组成：振荡器、开关电路及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生涡流，从而导致振荡衰减，以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件，从而达到非接触式之检测目的。
3.电感式接近开关的特点
特性：非接触检测，避免了对传感器自身和目标物的损坏;无触点输出，操作寿命长。即使在有水或油喷溅的苛刻环境中也能稳定检测;反应速度快;小型感测头，安装灵活。
4.气化装置给煤机断链报警使用的接近开关型号说明。
型号为：KWZK-WFG-JK10M218（电感式、长圆柱形、直径为18mm、非埋入式、检测距离10mm、常开型接近开关），两线制接近开关的接线比较简单，接近开关与负载串联后接到电源即可，接近开关的负载可以是信号灯、继电器线圈或可编程控制器PLC的数字量输入模块。还有一种为三线制接近开关的接线：红（棕）线接电源正端；蓝线接电源0V端；黄（黑）线为信号，应接负载。而负载的另一端是这样接的：对于NPN型接近开关，应接到电源正端；对于PNP型接近开关，则应接到电源0V端，需要特别注意接到PLC数字输入模块的三线制接近开关的型式选择。PLC数字量输入模块一般可分为两类：一类的公共输入端为电源0V，电流从输入模块流出（日本模式），此时，一定要选用NPN型接近开关；另一类的公共输入端为电源正端，电流流入输入模块，即阱式输入（欧洲模式），此时，一定要选用PNP型接近开关。
5.给煤机断链报警接近开关的设定距离和检测距离。
开关的动作距离设在70%标准动作距离内，检测距离为从基准位置到测定动作的距离，如KWZK-WFG-JK10M218，设定距离=10mm×0.7=7mm为最佳。
6.维护和检修。
为使接近开关长期稳定工作，和一般控制器一样，需定期检查；检查检测物体和接近开关的安装位置有无偏移、松动、变形；检查配线、连接部位有无松动、接触不良和断线；检查检测面有无附粘金属粉尘等堆积物；检查使用温度、周围环境条件有无异常。