易福門接近開(kāi)關(guān)原理種類功能與應(yīng)用:
易福門為所有要求工業(yè)自動(dòng)化的行業(yè)提供產(chǎn)品和系統(tǒng)??蛻魪囊赘iT得到的不僅僅是現(xiàn)成的方案,而是特別根據(jù)客戶行業(yè)的要求量身定制的位置傳感器,流量傳感器,通信和控制系統(tǒng)以及安全技術(shù)領(lǐng)域等產(chǎn)品范圍的方案。
易福門的座右銘是朝著既定的目標(biāo)不斷地發(fā)展,易福門追求的不是技術(shù)可行性的發(fā)展,而是符合客戶利益的理性發(fā)展。易福門在此基礎(chǔ)上用自身技術(shù)制定符合技術(shù)及經(jīng)濟(jì)利益的方案。
易福門電子在德國(guó)和美國(guó)的公司從事研發(fā)和生產(chǎn)。企業(yè)的行政和銷售管理位于德國(guó)魯爾區(qū)的艾森市,銷售分公司遍布全球重要的區(qū)域和國(guó)家。
1969 年易福門新研發(fā)的品牌產(chǎn)品“efector"接近傳感器的推廣應(yīng)用奠定了易福門成功故事的基礎(chǔ)。
易福門電子的成功得益于企業(yè)許多具有專業(yè)技能且辛勤工作的員工。員工所具備的與社會(huì)交往能力相連的專業(yè)技術(shù),工作經(jīng)驗(yàn)和效率確保了易福門電子成功的發(fā)展壯大。
公司簡(jiǎn)介檢測(cè)與控制——自 1969 年成立以來(lái),易福門就一直致力于優(yōu)化幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)過(guò)程,并躋身全球自動(dòng)化領(lǐng)域之一。公司在全球 70 多個(gè)國(guó)家擁有 4300 多名員工,主要為機(jī)械制造等行業(yè)提供研發(fā)和銷售服務(wù),用戶超過(guò)約 10 萬(wàn)家。
性能特點(diǎn):
在各類開(kāi)關(guān)中,有一種對(duì)接近它物件有“感知"能力的元件——位移傳感器。利用位移傳感器對(duì)接近物體的敏感特性達(dá)到控制開(kāi)關(guān)通或斷的目的,這就是接近開(kāi)關(guān)。當(dāng)有物體移向接近開(kāi)關(guān),并接近到一定距離時(shí),位移傳感器才有“感知",開(kāi)關(guān)才會(huì)動(dòng)作。
通常把這個(gè)距離叫“檢出距離"。但不同的接近開(kāi)關(guān)檢出距離也不同。有時(shí)被檢測(cè)物體是按一定時(shí)間間隔,一個(gè)接一個(gè)地移向接近開(kāi)關(guān),又一個(gè)一個(gè)地離開(kāi),如此不斷重復(fù)。不同的接近開(kāi)關(guān),對(duì)檢測(cè)對(duì)象的響應(yīng)能力是不同的。這種響應(yīng)特性被稱為“響應(yīng)頻率"。
種類:
1 電感式接近開(kāi)關(guān)
位移傳感器對(duì)物體的“感知"方法也不同,所以常見(jiàn)的接近開(kāi)關(guān)有以下幾種:
無(wú)源接近開(kāi)關(guān)
這種開(kāi)關(guān)不需要電源,通過(guò)磁力感應(yīng)控制開(kāi)關(guān)的閉合狀態(tài)。當(dāng)磁 或者鐵質(zhì)觸發(fā)器靠近開(kāi)關(guān)磁場(chǎng)時(shí),和開(kāi)關(guān)內(nèi)部磁力作用控制閉合。特點(diǎn):不需要電源,非接觸式,免維護(hù),環(huán)保。
渦流式接近開(kāi)關(guān)
這種開(kāi)關(guān)有時(shí)也叫電感式接近開(kāi)關(guān)。它是利用導(dǎo)電物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)接近開(kāi)關(guān)時(shí),使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個(gè)渦流反作用到接近開(kāi)關(guān),使開(kāi)關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化,由此識(shí)別出有無(wú)導(dǎo)電物體移近,進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)的通或斷。
這種接近開(kāi)關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是導(dǎo)電體。
原理:由電感線圈和電容及晶體管組成振蕩器,并產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng),當(dāng)有金屬物體接近這一磁場(chǎng)時(shí)就會(huì)在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流,從而導(dǎo)致振蕩停止,這種變化被后極放大處理后轉(zhuǎn)換成晶體管開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出。
特點(diǎn):A抗干擾性能好,開(kāi)關(guān)頻率高,大于 200HZ. B只能感應(yīng)金屬
應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備上作位置檢測(cè),計(jì)數(shù)信號(hào)拾取等。
電容式接近開(kāi)關(guān)
這種開(kāi)關(guān)的測(cè)量通常是構(gòu)成電容器的一個(gè)極板,而另一個(gè)極板是開(kāi)關(guān)的外殼。這個(gè)外殼在測(cè)量過(guò)程中通常是接地或與設(shè)備的機(jī)殼相連接。當(dāng)有物體移向接近開(kāi)關(guān)時(shí),不論它是否為導(dǎo)體,由于它的接近,總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化,從而使電容量發(fā)生變化,
使得和測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化,由此便可控制開(kāi)關(guān)的接通或斷開(kāi)。這種接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)的對(duì)象,不限于導(dǎo)體,可以絕緣的液體或粉狀物等。
霍爾接近開(kāi)關(guān)
霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開(kāi)關(guān),叫做霍爾開(kāi)關(guān)。當(dāng)磁性物件移近霍爾開(kāi)關(guān)時(shí),開(kāi)關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開(kāi)關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化,由此識(shí)別附近有磁性物體存在,進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)的通或斷。這種接近開(kāi)關(guān)的檢測(cè)對(duì)象必須是磁性物體。
光電式接近開(kāi)關(guān)
利用光電效應(yīng)做成的開(kāi)關(guān)叫光電開(kāi)關(guān)。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個(gè)檢測(cè)頭內(nèi)。當(dāng)有反光面(被檢測(cè)物體)接近時(shí),光電器件接收到反射光后便在信號(hào)輸出,由此便可“感知"有物體接近。
其它型式
當(dāng)觀察者或系統(tǒng)對(duì)波源的距離發(fā)生改變時(shí),接近到的波的頻率會(huì)發(fā)生偏移,這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。聲納和雷達(dá)就是利用這個(gè)效應(yīng)的原理制成的。利用多普勒效應(yīng)可制成超聲波接近開(kāi)關(guān),微波接近開(kāi)關(guān)等。
當(dāng)有物體移近時(shí),接近開(kāi)關(guān)接收到的反射信號(hào)會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移,由此可以識(shí)別出有無(wú)物體接近 。
主要功能:
1 檢驗(yàn)距離
檢測(cè)電梯、升降設(shè)備的停止,起動(dòng),通過(guò)位置 檢測(cè)車輛的位置,防止兩物體相撞檢測(cè),檢測(cè)工作機(jī)械的設(shè)定位置,移動(dòng)機(jī)器或部件的極限位置,檢測(cè)回轉(zhuǎn)體的停止位置,閥門的開(kāi)或關(guān)位置。
2 尺寸控制
金屬板沖剪的尺寸控制安裝,自動(dòng)選擇,鑒別金屬件長(zhǎng)度 檢測(cè)自動(dòng)裝卸時(shí)堆物高度 檢測(cè)物品的長(zhǎng),寬,高和體積。
3檢測(cè)物體存在有否
檢測(cè)生產(chǎn)包裝線上有無(wú)產(chǎn)品包裝箱,檢測(cè)有無(wú)產(chǎn)品零件。
4轉(zhuǎn)速與速度控制
控制傳送帶的速度??刂菩D(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速,與各種脈沖發(fā)生器一起控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)數(shù)。
5計(jì)數(shù)及控制
檢測(cè)生產(chǎn)線上流過(guò)的產(chǎn)品數(shù),高速旋轉(zhuǎn)軸或盤的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)量,零部件計(jì)數(shù)。
6檢測(cè)異常
檢測(cè)瓶蓋有無(wú)。產(chǎn)品合格與不合格判斷。檢測(cè)包裝盒內(nèi)的金屬制品缺乏與否,區(qū)分金屬與非金屬零件,產(chǎn)品有無(wú)標(biāo)牌檢測(cè),起重機(jī)危險(xiǎn)區(qū)報(bào)警,安全扶梯自動(dòng)啟停。
7計(jì)量控制
產(chǎn)品或零件的自動(dòng)計(jì)量。檢測(cè)計(jì)量器,儀表的指針?lè)秶刂茢?shù)或流量,檢測(cè)浮標(biāo)控制測(cè)面高度,流量 檢測(cè)不銹鋼桶中的鐵浮標(biāo),儀表量程上限或下限的控制,流量控制,水平面控制。
8識(shí)別對(duì)象
根據(jù)載體上的碼識(shí)別是與非。
9信息傳送
ASI(總線)連接設(shè)備上各個(gè)位置上的傳感器在生產(chǎn)線(50-100 米)中的數(shù)據(jù)往返傳送等。
結(jié)構(gòu):
接近開(kāi)關(guān)按其外型形狀可分為圓柱型,方型,溝型,穿孔(貫通)型和分離型。園柱型比方型安裝方便,但其檢測(cè)特性相同,溝型的檢測(cè)部位是在槽內(nèi)側(cè),用于檢測(cè)通過(guò)槽內(nèi)的物體,貫通型在我國(guó)很少生產(chǎn),而日本則應(yīng)用較為普遍,
可用于小螺釘或滾珠之類的小零件和浮標(biāo)組裝成水位檢測(cè)裝置等。
接近開(kāi)關(guān)接線圖
1 接近開(kāi)關(guān)有兩線制和三線制之區(qū)別,三線制接近開(kāi)關(guān)又分為 NPN 型和 PNP 型,它們的接線是不同的。
2 兩線制接近開(kāi)關(guān)的接線比較簡(jiǎn)單,接近開(kāi)關(guān)與負(fù)載串聯(lián)后接到電源即可。
3三線制接近開(kāi)關(guān)的接線紅(棕)線接電源正端,藍(lán)線接電源 0V 端。黃(黑)線為信號(hào),應(yīng)接負(fù)載。負(fù)載的另一端是這樣接的。對(duì)于 NPN 型接近開(kāi)關(guān),應(yīng)接到電源正端。對(duì)于 PNP 型接近開(kāi)關(guān),則應(yīng)接到電源 0V 端。
4接近開(kāi)關(guān)的負(fù)載可以是信號(hào)燈。繼電器線圈或可編程控制器 PLC 的數(shù)字量輸入模塊。
5需要特別注意接到 PLC 數(shù)字輸入模塊的三線制接近開(kāi)關(guān)的型式選擇。PLC 數(shù)字量輸入模塊一般可分為兩類:一類的公共輸入端為電源負(fù)極,電流從輸入模塊流出,此時(shí),一定要選用 NPN 型接近開(kāi)關(guān)
另一類的公共輸入端為電源正極,電流流入輸入模塊,此時(shí),一定要選用 PNP 型接近開(kāi)關(guān)。千萬(wàn)不要選錯(cuò)了。
6 兩線制接近開(kāi)關(guān)受工作條件的限制,導(dǎo)通時(shí)開(kāi)關(guān)本身產(chǎn)生一定壓降,截止時(shí)又有一定的剩余電流流過(guò),選用時(shí)應(yīng)予考慮。三線制接近開(kāi)關(guān)雖多了一根線,但不受剩余電流之類不利因素的困擾,工作更為可靠。
7有的廠商將接近開(kāi)關(guān)的“常開(kāi)"和“常閉"信號(hào)同時(shí)引出,或增加其它功能,此種情況,請(qǐng)按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)具體接線。
槽型光電開(kāi)關(guān)接線
光電開(kāi)關(guān)那個(gè)二極管是發(fā)光二極管,輸出則是光敏三極管,C 就是集電極,E 則是發(fā)射極。一般三極管作開(kāi)關(guān)使用時(shí),通常都用集電極作輸出端。一般接法:二極管為輸入端,E 接地,C 接負(fù)載,負(fù)載的另一端需要接正電源。
這種接法適用范圍比較廣。特殊接法二極管為輸入端,C 接電源正,E 接負(fù)載,負(fù)載的另一端需要接地。這種接法只適用于負(fù)載等效電阻很小的時(shí)候(幾十歐姆以內(nèi)),如果負(fù)載等效電阻比較大,可能會(huì)引起開(kāi)關(guān)三極管工作點(diǎn)不正常,導(dǎo)致開(kāi)關(guān)工作不可靠 。
主要用途:
接近開(kāi)關(guān)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(kù)的自動(dòng)門,自動(dòng)熱風(fēng)機(jī)上都有應(yīng)用。在安全防盜方面,如資料檔案、財(cái)會(huì),金融,博物館,金庫(kù)等重地,通常都裝有由各種接近開(kāi)關(guān)組成的防盜裝置。
在測(cè)量技術(shù)中,如長(zhǎng)度,位置的測(cè)量,在控制技術(shù)中,如位移、速度、加速度的測(cè)量和控制,也都使用著大量的接近開(kāi)關(guān)。
注意事項(xiàng):
在一般的工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)所,通常都選用渦流式接近開(kāi)關(guān)和電容式接近開(kāi)關(guān)。因?yàn)檫@兩種接近開(kāi)關(guān)對(duì)環(huán)境的要求條件較低。當(dāng)被測(cè)對(duì)象是導(dǎo)電物體或可以固定在一塊金屬物上的物體時(shí),一般都選用渦流式接近開(kāi)關(guān),
因?yàn)樗捻憫?yīng)頻率高,抗環(huán)境干擾性能好,應(yīng)用范圍廣,價(jià)格較低。若所測(cè)對(duì)象是非金屬(或金屬)、液位高度,粉狀物高度,塑料,煙草等。則應(yīng)選用電容式接近開(kāi)關(guān)。這種開(kāi)關(guān)的響應(yīng)頻率低,但穩(wěn)定性好。安裝時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境因素的影響。
若被測(cè)物為導(dǎo)磁材料或者為了區(qū)別和它在一同運(yùn)動(dòng)的物體而把磁鋼埋在被測(cè)物體內(nèi)時(shí),應(yīng)選用霍爾接近開(kāi)關(guān),
它的價(jià)格低。在環(huán)境條件比較好,無(wú)粉塵污染的場(chǎng)合,可采用光電接近開(kāi)關(guān)。光電接近開(kāi)關(guān)工作時(shí)對(duì)被測(cè)對(duì)象幾乎無(wú)任何影響。因此,在要求較高的傳真機(jī)上,在煙草機(jī)械上都被廣泛地使用。
在防盜系統(tǒng)中,自動(dòng)門通常使用熱釋電接近開(kāi)關(guān),超聲波接近開(kāi)關(guān)、微波接近開(kāi)關(guān)。有時(shí)為了提高識(shí)別的可靠性,上述幾種接近開(kāi)關(guān)往往被復(fù)合使用。
無(wú)論選用哪種接近開(kāi)關(guān),都應(yīng)注意對(duì)工作電壓,負(fù)載電流,響應(yīng)頻率,檢測(cè)距離等各項(xiàng)指標(biāo)的要求。
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