接近传感器的工作原理

接近传感器以前又称无触点行程开关,它除可以完成行程控制和限位保护外,还是一种非接触型的检测装置,用作检测零件尺寸和测速等,也可用于变频计数器、变频脉冲发生器、液面控制和加工程序的自动衔接等。常见品牌有欧姆龙接近传感器等。

接近传感器按工作原理可分为高频振荡型、电容型、感应电桥型、永久磁铁型和霍耳效应型等。

接近传感器可以在不与目标物实际接触的情况下检测靠近传感器的金属目标物。根据操作原理,接近传感器大致可以分为以下三类:利用电磁感应的高频振荡型,使用磁铁的磁力型和利用电容变化的电容型。

电容式接近传感器的工作原理:电容式接近传感器由高频振荡器和放大器等组成,由传感器的检测面与大地间构成一个电容器,参与振荡回路工作,起始处于振荡状态。当物体接近传感器检测面对,回路的电容量发生变化,使高频振荡器振荡。振荡与停振这二种状态转换为电信号经放大器转化成二进制的开关信号。

电感式接近传感器的工作原理:由LC高频振荡器和放大处理器电路组成,当金属物体接近振荡感应头时会产生涡流,使接近传感器振荡能力衰减,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。

高频振荡型接近传感器的工作原理:电感式接近传感器由高频振荡、检波、放大、触发及输出电路等组成。振荡器在传感器检测面产生一个交变电磁场,当金属物体接近传感器检测面时,金属中产生的涡流吸收了振荡器的能量,使振荡减弱以至停振。振荡器的振荡及停振这二种状态,转换为电信号通过整形放大转换成二进制的开关信号,经功率放大后输出。

所有金属型传感器的工作原理:所有金属型传感器基本上属于高频振荡型。和普通型一样,它也有一个振荡电路,电路中因感应电流在目标物内流动引起的能量损失影响到振荡频率。目标物接近传感器时,不论目标物金属种类如何,振荡频率都会提高。传感器检测到这个变化并输出检测信号。

有色金属型传感器工作原理:有色金属传感器基本上属于高频振荡型。它有一个振荡电路,电路中因感应电流在目标物内流动引起的能量损失影响到振荡频率的变化。当铝或铜之类的有色金属目标物接近传感器时,振荡频率增高;当铁一类的黑色金属目标物接近传感器时,振荡频率降低。如果振荡频率高于参考频率,传感器输出信号。

通用型接近传感器的工作原理:振荡电路中的线圈L产生一个高频磁场。当目标物接近磁场时,由于电磁感应在目标物中产生一个感应电流(涡电流)。随着目标物接近传感器,感应电流增强,引起振荡电路中的负载加大。然后,振荡减弱直至停止。传感器利用振幅检测电路检测到振荡状态的变化,并输出检测信号。

 

接近传感器误动作解决方法

① 稳定电源给接近传感器单独供电;

② 响应频率在额定范围内;

③ 物体检测过程中有抖动,导致超出检测区域;

④ 多个探头紧密安装互相干扰;

⑤ 传感器探头周围的检测区域内有其他被测物体;

⑥ 接近传感器的周围有大功率设备,有电气干扰。

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