電感式接近開關(guān)工作原理
接近傳感器是將物理量轉(zhuǎn)換為信號(hào)的探測(cè)器。主要由紅外濾光片提供動(dòng)力，有幾種類型可用于不同的目的，都部署在不同的區(qū)域。
今天我們將學(xué)習(xí)什么是接近傳感器以及接近傳感器的工作原理。
接近傳感器如何工作？
接近傳感器是檢測(cè)附近物體的設(shè)備，即使傳感器與相關(guān)物體之間沒有物理接觸。讓我們來看看電感式傳感器是如何工作的。
只要有問題的物體處于一定的距離，探測(cè)器就會(huì)發(fā)送信號(hào)。接近傳感器還通過將有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)或存在的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（稱為接近傳感器）來起作用。
讓我們首先熟悉電感式接近開關(guān)的外觀。
感應(yīng)式接近開關(guān)在與黑色金屬和有色金屬接觸時(shí)的工作方式不同。
電感式接近開關(guān)通過其內(nèi)部振蕩電路在其前表面產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)。黑色金屬在黑色金屬接近時(shí)容易磁化，磁化過程吸收高頻磁場(chǎng)的能量。
當(dāng)黑色金屬接近接近傳感器時(shí)，金屬的磁化程度越高，高頻磁場(chǎng)吸收的能量就越多。這會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部振蕩電路負(fù)載接近傳感器內(nèi)部的檢測(cè)電路檢測(cè)振蕩電路
狀態(tài)的變化，從而改變輸出的狀態(tài)并將
接近開關(guān)信號(hào)的值從0更改為1。
當(dāng)有色金屬（如鋁、銅等）靠近感應(yīng)接近開關(guān)時(shí)，它們不吸收高頻磁場(chǎng)的能量。相反，這種金屬也會(huì)增加接近傳感器內(nèi)部振蕩電路的頻率。內(nèi)部檢測(cè)電路也檢測(cè)到這種變化，通過將接近開關(guān)信號(hào)值從0更改為1來改變輸出的狀態(tài)。
接近傳感器工作原理
讓我們看一下電感式傳感器的工作原理。電容式和電感式傳感器能夠在不直接接觸物體的情況下檢測(cè)物體的存在。同時(shí)，電感開關(guān)僅對(duì)金屬物體敏感，而電容開關(guān)能夠檢測(cè)介電常數(shù)與空氣不同的任何物體（例如，水、木材、金屬、塑料等）。分別考慮每個(gè)傳感器的工作原理。
電感式傳感器的主要元件是電感器。它連接到發(fā)電機(jī)。其端子上的交流電壓引起交變磁場(chǎng)。場(chǎng)線將垂直于線圈匝數(shù)中的電流方向。
在線圈附近沒有金屬物體的情況下，磁力線通過空氣關(guān)閉。并且電振蕩的幅度將是最大的。
如果將金屬物體靠近線圈，則越來越多的力線將開始通過它閉合。線圈的電感將開始增加。此過程類似于核心插入過程。在這種情況下，電感的增加將導(dǎo)致振蕩幅度和/或頻率的降低。
如果這樣的系統(tǒng)配備了探測(cè)器，那么通過改變信號(hào)幅度，可以判斷金屬物體的存在、接近或移除。
電容式傳感器的操作，顧名思義，是基于電容耦合的使用。事實(shí)上，傳感器本身是空間電容器的極板之一。第二層是地球。電介質(zhì)主要是空氣。由于空氣的介電常數(shù)小，因此這種電容器的電容很小。如果某個(gè)具有更高值的物體開始接近傳感器，則總電容將開始增加。
接近傳感器的類型
最流行的接近傳感器類型是電感式和電容式。
電感式接近傳感器
電感式接近傳感器在金屬物體從任何指定方向進(jìn)入或靠近其檢測(cè)區(qū)域時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生輸出信號(hào)或電信號(hào)?？梢詸z測(cè)的金屬物體包括鐵、鋁、黃銅、銅等。它們中的每一個(gè)都可以在不同的檢測(cè)距離上被檢測(cè)到。
對(duì)于這些類型的傳感器，首選扁平目標(biāo)，大于感應(yīng)表面的目標(biāo)可能會(huì)增加檢測(cè)距離。
電容式接近傳感器
接下來，我們將了解什么是電容式接近傳感器。這些接近傳感器可以檢測(cè)金屬，但它們也可以檢測(cè)樹脂、粉末、液體等。該傳感器的工作方式可能因涂層材料、電纜長(zhǎng)度和噪聲靈敏度而異。檢測(cè)距離也可能因溫度、要檢測(cè)的物體、物體周圍環(huán)境以及傳感器之間的距離等因素而異。最大工作范圍為25mm。
電感式接近傳感器的優(yōu)點(diǎn)
多年來，電感式傳感器已被證明是用于監(jiān)測(cè)物體存在的可靠耐用工具，并用于世界各地企業(yè)的大量技術(shù)和工業(yè)過程。
電感式接近傳感器的優(yōu)點(diǎn)值得強(qiáng)調(diào)：
- 由于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單且沒有機(jī)械部件，可靠性高;
- 方便易安裝，無需微調(diào)的組件;
- 在具有工業(yè)頻率的電網(wǎng)中使用的可能性;
- 高靈敏度。
電感式接近傳感器的缺點(diǎn)
在電感式傳感器的少數(shù)缺點(diǎn)中，主要的缺點(diǎn)是傳感器精度對(duì)電壓的依賴性，這需要穩(wěn)定的電源。此外，與任何其他電氣設(shè)備一樣，各種因素都可能引發(fā)電感式傳感器操作中的錯(cuò)誤數(shù)：
- 電磁 - 通常被視為隨機(jī)變量。當(dāng)感應(yīng)線圈中感應(yīng)EMF時(shí)，由于外部磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)線圈的影響而產(chǎn)生;
- 溫度 - 通常表示為響應(yīng)距離的百分比，達(dá)到約10%。確定傳感器觸發(fā)點(diǎn)在指定允許范圍內(nèi)的溫差的最大偏差;
- 變形 - 可能是由于傳感器安裝部位發(fā)生間隙或在保持性能時(shí)損壞其主體的結(jié)果;
- 電纜 - 當(dāng)連接電纜中存在外部電動(dòng)勢(shì)場(chǎng)的干擾時(shí)，以及在電纜的機(jī)械或熱變形期間發(fā)生;
- 生產(chǎn) - 在傳感器生產(chǎn)過程的所有階段出現(xiàn)偏差的情況下出現(xiàn)。對(duì)于大容量傳感器，它通?？梢院雎圆挥?jì)。
電感式接近傳感器的應(yīng)用
電感式傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)嶋H上是無限的。主要應(yīng)包括：
- 工業(yè)設(shè)備 - 裝配和包裝線、輸送機(jī)以及工業(yè)設(shè)備元件（旗幟、齒輪齒等）和生產(chǎn)設(shè)施（任何金屬物體）的控制裝置。結(jié)合脈沖計(jì)數(shù)器，電感式編碼器可以用作簡(jiǎn)單有效的計(jì)數(shù)工具，當(dāng)與齒輪一起使用時(shí)，可用作速度控制傳感器;
- 汽車和鐵路設(shè)備 - 控制曲軸的位置，打開/關(guān)閉門，折疊體的位置等;
- 家用電器 - 以及用于控制門和水龍頭的打開/關(guān)閉的設(shè)備，以及“智能家居”系統(tǒng)的一部分;
大多數(shù)電感式傳感器的高度保護(hù)使其能夠在最困難的條件下使用，包括戶外，各種特殊設(shè)計(jì)在冶金、液壓和食品工業(yè)中具有適用性。
九象國(guó)際貿(mào)易提供全系列的電感式傳感器，如Baumer，Sick，Pepperl+Fuchs，IFM電感式傳感器等品牌
