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不同类型的接近开关是怎样工作的?怎样使用安全型接近开关?

接近开关是一种在工业现场使用非常多的传感器,它可以非接触的方式检测是否有物体靠近。根据工作原理的不同,分为电感式、电容式和光电式;根据是否支持安全功能,分为普通型和安全型;今天这篇文章,我们来介绍下接近开关的分类与接线,包括安全型接近开关的使用。本文包括如下几个主题:

  1. 电感式接近开关工作原理;

  2. 电容式接近开关工作原理;

  3. 光电式接近开关工作原理;

  4. 普通型接近开关的接线;

  5. 安全型接近开关的接线;

cover.png

1、电感式接近开关的工作原理

电感式接近开关,也称为感应式接近开关,它的内部有一个高频振荡电路,并产生一个交变的磁场。当金属物体靠近该磁场时,会改变振荡电路的频率。接近开关内部的触发电路检测到振荡频率的改变,从而驱动输出电路向外输出开关信号(0或1);铁质金属和非铁质金属对振荡电路频率的改变是不同的,我之前有一篇文章介绍其工作原理,可以点击看下:感应式接近开关是怎样工作的?电感式接近开关只能检测金属类物体。

2、电容式接近开关的工作原理

电容式接近开关的工作原理与电感式接近开关类似,只不过它产生的不是电磁场,而是静电场。电容式接近开关的感应面是由两个金属电极组成的电容器,其内部有一个振荡电路,外部形成一个静电场。当有物体靠近时,无论是金属物体还是非金属物体,都会使其内部振荡电路的电容发生变化,从而导致电路发生振荡。触发电路会检测到这种变化,当信号强度足够大时,就会输出开关信号。如下图所示:

电容式接近开关工作过程.png

3、光电式接近开关的工作原理

光电式接近开关是根据光的反射、透射、辐射、遮挡等导致光接收器检测到的光强度变化从而检测是否有物体靠近,内部触发电路根据光强度的大小驱动输出电路向外输出开关信号。

4、普通型接近开关的接线

所谓"普通型接近开关",是指没有集成安全功能、可连接到PLC的普通数字量输入通道的接近开关。普通接近开关一般有3条线:电源正+、电源负-和信号线,电源正负分别连接到正负极,信号线连接到PLC的输入通道。根据其输出信号的不同,分为PNP型和NPN型。关于PNP型和NPN型接线,请看这篇文章:三菱FX5U系列PLC大讲堂(1)——CPU模块

下面这张图是西门子漏型输入接线(PNP型接近开关),其中L+为24V正极,M为负极:

普通型.png

5、安全型接近开关的接线

安全型接近开关内部集成了安全机制,两条输出通道相互监视,从而保证输出信号的准确性。在一些涉及安全功能的场合,普通接近开关不能满足安全等级的要求,应当使用安全型接近开关。以易福门GG851S型安全接近开关(PNP型)为例,它有4条线:电源正+、电源负-和两条信号线,它可以直接与PLC的安全输入模块或其它安全评估单元相连接,下面这张图是该安全接近开关与西门子ET200S数字量安全输入模块(4/8 F-DI DC24V)的接线原理图:

安全型.png

好了,关于接近开关的分类及接线就先介绍到这里。

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