接近開關(guān)在航空、航天技術(shù)以及工業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用。在日常生活中，如賓館、飯店等都有應(yīng)用。在安全防盜方面，如資料檔案、財會、金融等重地，通常都裝有由各種接近開關(guān)組成的防盜裝置。在測量技術(shù)中，如長度、位置的測量，要用到接近開關(guān)；在控制技術(shù)中，如位移、速度、加速度的測量和控制，也都大量使用接近開關(guān)。

　　性能特點及種類

　　在各類開關(guān)中，有一種對接近它的物件有"感知"能力的元件--位移傳感器。利用位移傳感器對接近物體的敏感特性達(dá)到控制開關(guān)通或斷的目的，這就是接近開關(guān)。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)，并接近到一定距離時，位移傳感器才有"感知",開關(guān)才會動作。該距離叫"檢出距離",不同的接近開關(guān)檢出距離不同。有時被檢測物體是按一定的時間間隔，一個接一個地移向接近開關(guān)，又一個一個地離開，這樣不斷地重復(fù)。不同的接近開關(guān)，對檢測對象的響應(yīng)能力是不同的。這種響應(yīng)特性被稱為"響應(yīng)頻率".位移傳感器可根據(jù)不同的原理和方法做成，不同的位移傳感器對物體的"感知"方法不同，常見的接近開關(guān)有以下幾種：

　　1.渦流式接近開關(guān)

　　這種開關(guān)也叫電感式接近開關(guān)。它是利用導(dǎo)電物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場接近開關(guān)時，在物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用到接近開關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化，由此識別出有無導(dǎo)電物體移近，進(jìn)而控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)所能檢測的物體必須是導(dǎo)電體。

　　2.電容式接近開關(guān)

　　這種開關(guān)的測量通常是構(gòu)成電容器的一個極板，而另一個極板是開關(guān)的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設(shè)備的機(jī)殼相連接。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)時，不論它是否為導(dǎo)體，由于它的接近，總要使電容的電容量發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)檢測的對象，不限于導(dǎo)體，還可以是絕緣的液體或粉狀物等。

　　3.霍爾接近開關(guān)

　　霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關(guān)，叫做霍爾開關(guān)。當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時，開關(guān)檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，進(jìn)而控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)的檢測對象必須是磁性物體。

　　4.光電式接近開關(guān)

　　利用光電效應(yīng)做成的開關(guān)叫光電開關(guān)。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個檢測頭內(nèi)。當(dāng)有反光面（被檢測物體）接近時，光電器件接收到反射光后便有信號輸出，由此便可"感知"有物體接近。

　　5.熱釋電式接近開關(guān)

　　用能感知溫度變化的元件做成的開關(guān)叫熱釋電式接近開關(guān)。這種開關(guān)是將熱釋電器件安裝在開關(guān)的檢測面上，當(dāng)有與環(huán)境溫度不同的物體接近時，熱釋電器件的輸出便變化，由此便可測出有物體接近。

　　6.其他型式的接近開關(guān)

　　當(dāng)觀察者或系統(tǒng)對波源的距離發(fā)生改變時，接收到的波的頻率會發(fā)生偏移，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。聲納和雷達(dá)就是利用這個原理制成的。利用多普勒效應(yīng)可制成超聲波接近開關(guān)、微波接近開關(guān)等。當(dāng)有物體移近時，接近開關(guān)接收到的反射信號會產(chǎn)生多普勒頻移，由此可以識別出有無物體接近。

　　渦流式接近開關(guān)工作原理

　　渦流式接近開關(guān)屬于一種有開關(guān)量輸出的位置傳感器，它由LC 高頻振蕩器和放大處理電路組成。當(dāng)有金屬物體進(jìn)入一個以一定頻率穩(wěn)定振蕩的高頻振蕩器的線圈磁場時，物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流損耗，對于鐵磁性金屬物體有磁滯損耗，使振蕩回路電阻增大，能量損耗增加，以致振蕩減弱直至終止。因此，在振蕩電路后面接上放大電路與輸出電路，就能檢測識別出有無金屬物體接近，并能給出相應(yīng)的控制信號去控制繼電器或其他電器，進(jìn)而控制開關(guān)的接通或斷開，以達(dá)到控制目的。其原理方框圖如圖1 所示。

圖1 接近開關(guān)原理方框圖

　　渦流式接近開關(guān)以高頻振蕩型常用，它占全部接近開關(guān)產(chǎn)量的80% 以上。其電路多種多樣，但電路結(jié)構(gòu)不外乎是由振蕩、檢測及晶體管輸出等部分組成。它以高頻振蕩電路狀態(tài)的變化為工作基礎(chǔ)。圖2 為LXJ0 型晶體管無觸點接近開關(guān)的原理線路圖，圖中L 為磁頭的電感，它與電容器C1、C2組成了電容三點式振蕩回路，采用電容分壓反饋信號。

圖2 LXJO接近開關(guān)電路圖

　　在正常情況下，晶體管VT1 處于振蕩狀態(tài)，此時晶體管VT2 基極有電流從a 點流入，VT2 則導(dǎo)通，使集電極b 點電位降低，從而晶體管VT3基極電流減小，其集電極c點電位上升，通過R2 電阻對VT2 起正反饋作用，加速了VT2 的導(dǎo)通，則VT3迅速截止，繼電器KA 的線圈無電流流過，因此開關(guān)不動作。

　　當(dāng)金屬擋塊接近磁頭時，在其表面感應(yīng)而產(chǎn)生渦流，此渦流將減小原振蕩回路的品質(zhì)因數(shù)Q 值，使之停振。此時VT2的基極無交流信號，VT2 在R2 的作用下加速截止，而VT3 則迅速導(dǎo)通，使繼電器KA 的線圈有電流通過，繼電器KA 動作。其常閉觸點斷開而常開觸點閉合?？煽刂葡鄳?yīng)的聲響信號回路，發(fā)出相應(yīng)的聲響信號。當(dāng)金屬擋塊離開磁頭時，開關(guān)將恢復(fù)原狀，VT1 又重新起振。

　　接近開關(guān)選用注意事項

　　在一般的工業(yè)生產(chǎn)場所，通常都選用渦流式接近開關(guān)和電容式接近開關(guān)，因為這2種接近開關(guān)對環(huán)境的要求較低。當(dāng)被測對象是導(dǎo)電物體或可以固定在一塊金屬物上的物體時，一般都選用渦流式接近開關(guān)，因為它的響應(yīng)頻率高，抗環(huán)境干擾性能好，應(yīng)用范圍廣，價格較低。若所測對象是非金屬、液位高度、粉狀物高度、塑料、煙草等，則應(yīng)選用電容式接近開關(guān)。這種開關(guān)的響應(yīng)頻率低，但穩(wěn)定性好。安裝時應(yīng)考慮環(huán)境因素的影響，若被測物為導(dǎo)磁材料或者為了區(qū)別和它在一同運動的物體而把磁鋼埋在被測物體內(nèi)時，應(yīng)選用霍爾接近開關(guān)，它的價格。

　　在環(huán)境條件比較好，無粉塵污染的場合，可采用光電接近開關(guān)。光電接近開關(guān)工作時對被測對象幾乎無任何影響。因此，在要求較高的傳真機(jī)、煙草機(jī)械上被廣泛地使用。

　　在防盜系統(tǒng)中，自動門通常使用熱釋電接近開關(guān)、超聲波接近開關(guān)及微波接近開關(guān)。有時為了提高識別的可靠性，上述幾種接近開關(guān)往往被復(fù)合使用。

　　無論選用哪種接近開關(guān)，都應(yīng)注意對工作電壓、負(fù)載電流、響應(yīng)頻率及檢測距離等各項指標(biāo)的要求。

　　使用注意事項

　　1）當(dāng)檢測物體為非金屬時，檢測距離要減小。

　　2）電感式接近開關(guān)的接通時間為50 ms,當(dāng)負(fù)載和接近開關(guān)采用不同電源時，務(wù)必先接通接近開關(guān)的電源。

　　3）當(dāng)使用感性負(fù)載（如燈、電動機(jī)等）時，其瞬態(tài)沖擊電流較大，可能劣化或損壞交流二線的接近開關(guān)，在這種情況下，應(yīng)經(jīng)過交流繼電器轉(zhuǎn)換。

　　4）請勿將接近開關(guān)置于2×10-2T以上的直流磁場環(huán)境下使用，以免造成誤動作。

　　5）DC 二線的接近開關(guān)具有0.5~1 mA 的靜態(tài)泄漏電流，在和一些對DC二線接近開關(guān)泄漏電流要求較高的場合下盡量使用DC 三線的接近開關(guān)。

　　6）避免在化學(xué)溶劑，特別是在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的環(huán)境下使用接近開關(guān)。

　　7）為使接近開關(guān)長期穩(wěn)定工作，應(yīng)進(jìn)行定期的維護(hù)，包括檢測物體和接近開關(guān)的安裝位置是否有移動或松動，接線和連接部位是否接觸不良，是否有金屬粉塵粘附。

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