電感式接近開關工作原理
接近傳感器是將物理量轉換為信號的探測器。主要由紅外濾光片提供動力,有幾種類型可用于不同的目的,都部署在不同的區(qū)域。
今天我們將學習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?
接近傳感器是檢測附近物體的設備,即使傳感器與相關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,探測器就會發(fā)送信號。接近傳感器還通過將有關物體運動或存在的信息轉換為電信號(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的外觀。
感應式接近開關在與黑色金屬和有色金屬接觸時的工作方式不同。
電感式接近開關通過其內部振蕩電路在其前表面產生高頻磁場。黑色金屬在黑色金屬接近時容易磁化,磁化過程吸收高頻磁場的能量。
當黑色金屬接近接近傳感器時,金屬的磁化程度越高,高頻磁場吸收的能量就越多。這會導致內部振蕩電路負載接近傳感器內部的檢測電路檢測振蕩電路
狀態(tài)的變化,從而改變輸出的狀態(tài)并將
接近開關信號的值從0更改為1。
當有色金屬(如鋁、銅等)靠近感應接近開關時,它們不吸收高頻磁場的能量。相反,這種金屬也會增加接近傳感器內部振蕩電路的頻率。內部檢測電路也檢測到這種變化,通過將接近開關信號值從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物體的存在。同時,電感開關僅對金屬物體敏感,而電容開關能夠檢測介電常數(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。其端子上的交流電壓引起交變磁場。場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)配備了探測器,那么通過改變信號幅度,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入或靠近其檢測區(qū)域時,就會產生輸出信號或電信號??梢詸z測的金屬物體包括鐵、鋁、黃銅、銅等。它們中的每一個都可以在不同的檢測距離上被檢測到。
對于這些類型的傳感器,首選扁平目標,大于感應表面的目標可能會增加檢測距離。
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金屬,但它們也可以檢測樹脂、粉末、液體等。該傳感器的工作方式可能因涂層材料、電纜長度和噪聲靈敏度而異。檢測距離也可能因溫度、要檢測的物體、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
多年來,電感式傳感器已被證明是用于監(jiān)測物體存在的可靠耐用工具,并用于世界各地企業(yè)的大量技術和工業(yè)過程。
電感式接近傳感器的優(yōu)點值得強調:
- 由于設計簡單且沒有機械部件,可靠性高;
- 方便易安裝,無需微調的組件;
- 在具有工業(yè)頻率的電網中使用的可能性;
- 高靈敏度。
電感式接近傳感器的缺點
在電感式傳感器的少數(shù)缺點中,主要的缺點是傳感器精度對電壓的依賴性,這需要穩(wěn)定的電源。此外,與任何其他電氣設備一樣,各種因素都可能引發(fā)電感式傳感器操作中的錯誤數(shù):
- 電磁 - 通常被視為隨機變量。當感應線圈中感應EMF時,由于外部磁場對感應線圈的影響而產生;
- 溫度 - 通常表示為響應距離的百分比,達到約10%。確定傳感器觸發(fā)點在指定允許范圍內的溫差的最大偏差;
- 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損壞其主體的結果;
- 電纜 - 當連接電纜中存在外部電動勢場的干擾時,以及在電纜的機械或熱變形期間發(fā)生;
- 生產 - 在傳感器生產過程的所有階段出現(xiàn)偏差的情況下出現(xiàn)。對于大容量傳感器,它通常可以忽略不計。
電感式接近傳感器的應用
電感式傳感器的應用領域實際上是無限的。主要應包括:
- 工業(yè)設備 - 裝配和包裝線、輸送機以及工業(yè)設備元件(旗幟、齒輪齒等)和生產設施(任何金屬物體)的控制裝置。結合脈沖計數(shù)器,電感式編碼器可以用作簡單有效的計數(shù)工具,當與齒輪一起使用時,可用作速度控制傳感器;
- 汽車和鐵路設備 - 控制曲軸的位置,打開/關閉門,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/關閉的設備,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使其能夠在最困難的條件下使用,包括戶外,各種特殊設計在冶金、液壓和食品工業(yè)中具有適用性。
九象國際貿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