2022年医学专题—接近开关的术语解释(1).ppt

接近(jijn)开关简介,接近开关(kigun)又称无触点行程开关(kigun)。它能在一定的距离（几毫米至几十毫米）内检测有无物体靠近。当物体进入其设定距离范围内时，就发出“动作”信号，该信号属于开关(kigun)信号（高电平或低电平）。接近开关能直接驱动中间继电器。多数接近开关已将感辨头和测量转换电路做在同一壳体内，壳体上多带有螺纹或安装孔，以便于安装和调整。接近开关的应用已远超出行程开关的行程控制和限位保护范畴。它可以用于高速计数、测速，确定金属物体的存在和位置，测量物位等。,6/20/2023,1,第一页，共二十九页。,接近开关的核心部分是“感辨头”，它对正在接近的物体有很高的感辨能力。在生物界，眼镜蛇的尾部能感辨出人体发出的红外线；而电涡流探头能感辨金属导体(dot)的靠近。应变片、电位器之类的传感器无法用于接近开关，因为它们属于接触式测量。,6/20/2023,2,第二页，共二十九页。,接近开关(kigun)外形,6/20/2023,3,第三页，共二十九页。,接近(jijn)开关外形,6/20/2023,4,第四页，共二十九页。,接近开关(kigun)外形（续）,6/20/2023,5,第五页，共二十九页。,一、常用的接近开关(kigun)分类,常用的接近开关有电涡流式（以下简称电感接近开关）、电容式、磁性(cxng)干簧开关、霍尔式、光电式、微波式、超声波式等。,6/20/2023,6,第六页，共二十九页。,二、接近(jijn)开关的特点,接近开关与被测物不接触、不会产生机械磨损和疲劳损伤、工作寿命长、响应快、无触点、无火花、无噪声、防潮、防尘、防爆性能较好、体积小、安装、调整方便；缺点是 触点容量(rngling)较小、输出短路时易烧毁。,6/20/2023,7,第七页，共二十九页。,三.接近开关(kigun)的主要性能指标：,额定(dng)动作距离、工作距离、动作滞差、重复定位精度（重复性）、动作频率等。,6/20/2023,8,第八页，共二十九页。,四、电涡流接近开关(kigun)（即：电感接近开关(kigun)）的工作原理,电感接近开关由LC高频振荡器和放大处理电路组成，金属物体在接近辨头时，表面产生(chnshng)涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，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性能良好的金属物体。,6/20/2023,9,第九页，共二十九页。,五、电涡流(wli)接近开关原理框图,6/20/2023,10,第十页，共二十九页。,六、常见接近开关的型号(xngho)说明（摘自浙江洞头开关厂资料）,6/20/2023,11,第十一页，共二十九页。,七、接近开关的术语(shy)解释（1）,1.动作（检测）距离:被测体按一定方式移动(ydng)时，从基准位置（接近开关的感应表面）到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离的标称值。2.设定距离：指整定距离，一般为额定动作距离的0.8倍，以保证工作可靠。3.复位距离：接近开关动作后，又再次复位时的与被测物的距离，它略大于动作距离。4.回差值:动作距离与复位距离之间的绝对值。回差值越大，对外界的干扰以及被测物的抖动等的抗干扰能力就越强。,6/20/2023,12,第十二页，共二十九页。,接近开关(kigun)的检测距离与回差,6/20/2023,13,第十三页，共二十九页。,接近(jijn)开关的术语解释（2）,标准检测体：可与现场被检金属作比较(bjio)的标准金属检测体。标准检测体通常为正方形的A3钢，厚度为1mm，所采用的边长是接近开关检测面直径的2.5倍。,6/20/2023,14,第十四页，共二十九页。,不同(b tn)材料的金属检测物对电涡流接近开关动作距离的影响（以Fe为参考金属）,对于非磁性材料，被测体的电导率越高，则灵敏度越高；被测体是磁性材料时，其磁导率将影响(yngxing)电涡流线圈的感抗，其磁滞损耗还将影响电涡流线圈的Q值。磁滞损耗大时，其灵敏度通常较高。,6/20/2023,15,第十五页，共二十九页。,接近开关(kigun)的术语解释（3）,接近开关的安装方式：分齐平式和非齐平式。齐平式（又称埋入型）的接近开关表面可与被安装的金属物件形成(xngchng)同一表面，不易被碰坏，但灵敏度较低；非齐平式（非埋入安装型）的接近开关则需要把感应头露出一定高度，否则将降低灵敏度。,6/20/2023,16,第十六页，共二十九页。,接近(jijn)开关的安装方式,齐平(q pn)式安装,非齐平(q pn)式安装,6/20/2023,17,第十七页，共二十九页。,接近开关(kigun)的术语解释（4）,响应频率f：按规定，在1秒的时间间隔内，接近开关动作循环的最大次数，重复频率大于该值时，接近开关无反应。响应时间t：接近开关检测到物体时刻(shk)到接近开关出现电平状态翻转的时间之差。可用公式换算：t=1/f,6/20/2023,18,第十八页，共二十九页。,响应(xingyng)频率及响应(xingyng)时间示意图,6/20/2023,19,第十九页，共二十九页。,接近(jijn)开关的术语解释（5）,输出状态：常开/常闭型接近(jijn)开关 当无检测物体时，对常开型接近开关而言，由于接近开关内部的输出三极管截止，所接的负载不工作（失电）；当检测到物体时，内部的输出级三极管导通，负载得电工作。对常闭型接近开关而言，当未检测到物体时，三极管反而处于导通状态，负载得电工作；反之则负载失电。,6/20/2023,20,第二十页，共二十九页。,接近开关的术语(shy)解释（6）,常用(chn yn)的输出形式有：NPN二线，NPN三线，NPN四线，PNP二线，PNP三线，PNP四线，DC二线，AC二线，AC五线（带继电器）等几种，读者可查阅以下有关资料。,6/20/2023,21,第二十一页，共二十九页。,输出(shch)形式（14）,负载(fzi),负载(fzi),蓝,蓝,蓝,蓝,6/20/2023,22,第二十二页，共二十九页。,输出(shch)形式（58）,负载(fzi),负载(fzi),负载,6/20/2023,23,第二十三页，共二十九页。,接近开关的术语(shy)解释（7）,导通压降：接近开关在导通状态时，开关内部的输出三极管集电极与发射极之间的电压降。一般(ybn)情况下，导通压降约为0.3V。,6/20/2023,24,第二十四页，共二十九页。,导通压降,0.3V,6/20/2023,25,第二十五页，共二十九页。,接近开关的接线(ji xin)方法举例,以NPN、常开型为例来说明(shumng)接线方法,OUT端与GND端的(dund)压降Uces约为0.3V，流过KA的电流IKA=（VCC-0.3）/RKA。若IKA大于KA的额定吸合电流，则KA能够可靠吸合。,6/20/2023,26,第二十六页，共二十九页。,请按接线图将各元件(yunjin)正确地连接起来。,6/20/2023,27,第二十七页，共二十九页。,接近开关(kigun)使用注意事项,1.请勿将电感接近开关置于0.02T以上的磁场环境下使用，以免造成误动作。2.为了保证不损坏接近开关，请用户在接通电源前检查接线是否正确，核定电压是否为额定值。3.为了使接近开关长期稳定工作，请务必进行定期的维护，包括被检测物体和接近开关的安装位置是否有移动或松动，接线和连接(linji)部位是否接触不良，是否有金属粉尘粘附等。4.DC二线制接近开关具有0.51mA的静态泄漏电流，在一些对泄漏电流要求较高的场合下，可改用DC三线制接近开关。5.接近开关使用电感性负载时，务必在负载两端并接续流二极管，以免损坏接近开关输出级。,6/20/2023,28,第二十八页，共二十九页。,内容(nirng)总结,接近开关简介。接近开关的应用已远超出行程开关的行程控制和限位保护范畴。在生物界，眼镜蛇的尾部能感辨出人体发出的红外线。4.回差值:动作距离与复位距离之间的绝对值。回差值越大，对外界的干扰以及被测物的抖动等的抗干扰能力就越强。接近开关的安装方式：分齐平(q pn)式和非齐平(q pn)式。非齐平(q pn)式（非埋入安装型）的接近开关则需要把感应头露出一定高度，否则将降低灵敏度。可用公式换算：t=1/f。响应频率及响应时间示意图。28,第二十九页，共二十九页。,