第四章電渦流傳感器

1、2021-12-271第四章第四章 電渦流傳感器電渦流傳感器 本章學習本章學習電渦流電渦流傳感器的傳感器的原理及應(yīng)用，并涉及接近開關(guān)原理及應(yīng)用，并涉及接近開關(guān)的原理、結(jié)構(gòu)、特性參數(shù)及應(yīng)的原理、結(jié)構(gòu)、特性參數(shù)及應(yīng)用。用。2021-12-272第一節(jié)第一節(jié) 電渦流傳感器工作原理電渦流傳感器工作原理 電渦流效應(yīng)演示電渦流效應(yīng)演示 當電渦流線當電渦流線圈與金屬板的距圈與金屬板的距離離x 減小時，電減小時，電渦流線圈的等效渦流線圈的等效電感電感L 減小，等減小，等效電阻效電阻R 增大。增大。感抗感抗XL 的變化比的變化比 R 的變化的變化 大大 得得 多，流過電渦流多，流過電渦流線圈的電流線圈的電流 i

2、1 增增大。大。 2021-12-273電渦流的應(yīng)用電渦流的應(yīng)用 在我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常可以遇到在我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)?？梢杂龅?干凈、干凈、高效的高效的 電磁爐電磁爐2021-12-274集膚效應(yīng)集膚效應(yīng) 集膚效應(yīng)與激勵源頻率集膚效應(yīng)與激勵源頻率f、工件的電導率、工件的電導率 、磁導率、磁導率 等有關(guān)。頻率等有關(guān)。頻率f越高，電渦流的越高，電渦流的滲透的深度就越淺，集膚效應(yīng)越嚴重。滲透的深度就越淺，集膚效應(yīng)越嚴重。 圖圖4-1是電渦流傳感器工作原理示意圖。當高頻是電渦流傳感器工作原理示意圖。當高頻（100kHz左右）信號源產(chǎn)生的高頻電壓施加到一個靠左右）信號源產(chǎn)生的高頻電壓施加到一個靠近金屬導體附

3、近的電感線圈近金屬導體附近的電感線圈L1時，將產(chǎn)生高頻磁場時，將產(chǎn)生高頻磁場H1。如被測導體置于該交變磁場范圍之內(nèi)時，被測導體就如被測導體置于該交變磁場范圍之內(nèi)時，被測導體就產(chǎn)生電渦流產(chǎn)生電渦流i2。i2在金屬導體的縱深方向并不是均勻分在金屬導體的縱深方向并不是均勻分布的，而只集中在金屬導體的表面，這稱為集膚效應(yīng)布的，而只集中在金屬導體的表面，這稱為集膚效應(yīng)（也稱趨膚效應(yīng)）。（也稱趨膚效應(yīng)）。 2021-12-275二、等效阻抗分析二、等效阻抗分析 檢測深度與檢測深度與激勵源頻率有何關(guān)系？激勵源頻率有何關(guān)系？ 電渦流線圈受電渦流影響時的等效阻抗電渦流線圈受電渦流影響時的等效阻抗Z的的函數(shù)表達式

4、為：函數(shù)表達式為： Z=R+jL=f（i1、f、 、 、r、x） （4-1） 如果控制上式中的如果控制上式中的i1、f、 、 、r不變，電不變，電渦流線圈的阻抗渦流線圈的阻抗Z就成為哪個非電量的單值函數(shù)？就成為哪個非電量的單值函數(shù)？屬于接觸式測量還是非接觸式測量？屬于接觸式測量還是非接觸式測量？ 2021-12-276等效阻抗與非電量的測量等效阻抗與非電量的測量 檢測深度的控制：檢測深度的控制：由于存在集膚效應(yīng)，電由于存在集膚效應(yīng)，電渦流只能檢測導體表面的各種物理參數(shù)。改變渦流只能檢測導體表面的各種物理參數(shù)。改變f，可控制檢測深度。激勵源頻率一般設(shè)定在可控制檢測深度。激勵源頻率一般設(shè)定在100

5、kHz1MHz。頻率越低，。頻率越低，檢測深度越深檢測深度越深。 間距間距x的測量：的測量：如果控制上式中的如果控制上式中的i1、f、 、 、r不不變，電渦流線圈的阻抗變，電渦流線圈的阻抗Z就成為間距就成為間距x的單值函數(shù)，這的單值函數(shù)，這樣就成為非接觸地測量位移的傳感器。樣就成為非接觸地測量位移的傳感器。 多種用途：多種用途：如果控制如果控制x、i1、f不變，就可以用來檢不變，就可以用來檢測與表面電導率測與表面電導率 有關(guān)的有關(guān)的表面溫度、表面裂紋等參數(shù)表面溫度、表面裂紋等參數(shù)，或者用來檢測與材料磁導率或者用來檢測與材料磁導率 有關(guān)的有關(guān)的材料型號、表面硬材料型號、表面硬度度等參數(shù)。等參數(shù)。

6、 電磁爐內(nèi)部的勵磁線圈電磁爐內(nèi)部的勵磁線圈2021-12-278電磁爐的工作原理電磁爐的工作原理 高高頻電流通過頻電流通過勵磁線圈，勵磁線圈，產(chǎn)生交變磁產(chǎn)生交變磁場，在鐵質(zhì)場，在鐵質(zhì)鍋底會產(chǎn)生鍋底會產(chǎn)生無數(shù)的電渦無數(shù)的電渦流，使鍋底流，使鍋底自行發(fā)熱，自行發(fā)熱，燒開鍋燒開鍋 內(nèi)內(nèi) 的的 食食 物。物。第二節(jié)第二節(jié) 電渦流傳感器結(jié)構(gòu)及特性電渦流傳感器結(jié)構(gòu)及特性 電渦流探頭電渦流探頭外形外形交變磁場交變磁場2021-12-2710電渦流探頭電渦流探頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1電渦流線圈電渦流線圈 2探頭殼體探頭殼體 3殼體上的位置調(diào)節(jié)螺紋殼體上的位置調(diào)節(jié)螺紋 4印制線路板印制線路板 5夾持螺母夾持螺母

7、6電源指示燈電源指示燈 7閾值指示燈閾值指示燈 8輸出屏蔽電纜線輸出屏蔽電纜線 9電纜插頭電纜插頭 2021-12-2711CZF-1系列傳感器的性能系列傳感器的性能 分析上表請得出結(jié)論：分析上表請得出結(jié)論： 探頭的直徑與測量范圍及分辨力之間探頭的直徑與測量范圍及分辨力之間有何關(guān)系？有何關(guān)系？ 2021-12-2712大直徑電渦流探雷器大直徑電渦流探雷器 2021-12-2713第三節(jié)第三節(jié) 測量轉(zhuǎn)換電路測量轉(zhuǎn)換電路 一、調(diào)幅式（一、調(diào)幅式（AM）電路）電路 石英振蕩器產(chǎn)生穩(wěn)頻、穩(wěn)幅高頻振蕩電壓石英振蕩器產(chǎn)生穩(wěn)頻、穩(wěn)幅高頻振蕩電壓(100kHz1MHz）用于激勵電渦流線圈。金屬材料在高頻磁場中

8、產(chǎn)生電渦流，引用于激勵電渦流線圈。金屬材料在高頻磁場中產(chǎn)生電渦流，引起電渦流線圈端電壓的衰減，再經(jīng)高放、檢波、低放電路，最起電渦流線圈端電壓的衰減，再經(jīng)高放、檢波、低放電路，最終輸出的直流電壓終輸出的直流電壓Uo反映了金屬體對電渦流線圈的影響（例如反映了金屬體對電渦流線圈的影響（例如兩者之間的距離等參數(shù)）。兩者之間的距離等參數(shù)）。2021-12-2714部分常用材料對振蕩器振幅的衰減系數(shù)部分常用材料對振蕩器振幅的衰減系數(shù) 人的手、泥土或裝滿水的玻璃杯能對人的手、泥土或裝滿水的玻璃杯能對振蕩振蕩器的振幅產(chǎn)生明顯的衰減嗎？為什么？器的振幅產(chǎn)生明顯的衰減嗎？為什么？ 2021-12-2715二、調(diào)頻

9、（二、調(diào)頻（FM）式電路）式電路(100kHz1MHz） 當電渦流線圈與被測體的距離當電渦流線圈與被測體的距離x 改變時，電渦流改變時，電渦流線圈的電感線圈的電感量量L 也隨之改變，引起也隨之改變，引起LC 振蕩器的輸出振蕩器的輸出頻率變化，此頻率可直接用計算機測量。如果要用模頻率變化，此頻率可直接用計算機測量。如果要用模擬儀表進行顯示或記錄時，必須使用鑒頻器，將擬儀表進行顯示或記錄時，必須使用鑒頻器，將 f轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為電壓換為電壓 Uo 。 2021-12-2716并聯(lián)諧振回路的諧振頻率并聯(lián)諧振回路的諧振頻率 設(shè)電渦流線圈的電感量設(shè)電渦流線圈的電感量L=0.8mH，微調(diào)電容微調(diào)電容C0=200p

10、F，求振蕩器的頻率，求振蕩器的頻率f 。01 4-32fLC2021-12-2717鑒頻器特性鑒頻器特性 使用使用鑒頻器可鑒頻器可以將以將 f 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為電壓換為電壓 Uo鑒頻器的輸出電壓與輸入頻率成正比鑒頻器的輸出電壓與輸入頻率成正比2021-12-2718鑒頻器在調(diào)頻式電路中的應(yīng)用鑒頻器在調(diào)頻式電路中的應(yīng)用 設(shè)電路參數(shù)如上頁，設(shè)電路參數(shù)如上頁，計算電渦流線圈未接近計算電渦流線圈未接近金屬時的鑒頻器輸出電金屬時的鑒頻器輸出電壓壓Uo0 ；若電渦流線圈靠；若電渦流線圈靠近金屬后，電渦流探頭近金屬后，電渦流探頭的的輸出頻率輸出頻率f 上升為上升為500kHz， f 為多少？輸為多少？輸出電壓出電壓

11、Uo又為多少？又為多少？2021-12-2719本章作業(yè)：本章作業(yè)：P75P75：2 2、6 6、7 72021-12-2720休息一下休息一下2021-12-2721第四節(jié)第四節(jié) 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 一、位移測量一、位移測量 電渦流位移傳感器是一種輸出為模擬電壓的電子電渦流位移傳感器是一種輸出為模擬電壓的電子器件。接通電源后，在電渦流探頭的有效面（感應(yīng)工器件。接通電源后，在電渦流探頭的有效面（感應(yīng)工作面）將產(chǎn)生一個交變磁場。作面）將產(chǎn)生一個交變磁場。 當金屬物體接近此感當金屬物體接近此感應(yīng)面時，金屬表面將吸取電渦流探頭中的高頻振蕩能應(yīng)面時，金屬表面將吸取電渦流探頭中的高頻振

12、蕩能量，使振蕩器的輸出幅度線性地衰減，根據(jù)衰減量的量，使振蕩器的輸出幅度線性地衰減，根據(jù)衰減量的變化，可地計算出與被檢物體的距離、振動等參數(shù)。變化，可地計算出與被檢物體的距離、振動等參數(shù)。這種位移傳感器屬于非接觸測量，工作時不受灰塵等這種位移傳感器屬于非接觸測量，工作時不受灰塵等非金屬因素的影響，壽命較長，可在各種惡劣條件下非金屬因素的影響，壽命較長，可在各種惡劣條件下使用。使用。2021-12-2722位移測量儀位移測量儀 位移測量包含：位移測量包含： 偏心、間隙、位偏心、間隙、位置、傾斜、彎曲、變置、傾斜、彎曲、變形、移動、圓度、沖形、移動、圓度、沖擊、偏心率、沖程、擊、偏心率、沖程、寬度

13、等等。來自不同寬度等等。來自不同應(yīng)用領(lǐng)域的許多量都應(yīng)用領(lǐng)域的許多量都可歸結(jié)為位移或間隙可歸結(jié)為位移或間隙變化。變化。數(shù)顯數(shù)顯位移測量儀及探頭位移測量儀及探頭2021-12-2723420mA電渦流位移傳感器外形電渦流位移傳感器外形（參考德國圖爾克公司資料）（參考德國圖爾克公司資料）2021-12-2724齊平式電渦流位移齊平式電渦流位移傳感器外形傳感器外形（參考德國圖爾克公司資料）（參考德國圖爾克公司資料）齊平式傳感器安裝時可以不高出安裝面，不易被損害。齊平式傳感器安裝時可以不高出安裝面，不易被損害。2021-12-2725V V系列系列電渦流位移電渦流位移傳感器外形傳感器外形（參考浙江洞頭開

14、關(guān)廠資料）（參考浙江洞頭開關(guān)廠資料）齊平式齊平式2021-12-2726V V系列系列電渦流位移電渦流位移傳感器性能一覽表傳感器性能一覽表（摘自洞頭開關(guān)廠資料）（摘自洞頭開關(guān)廠資料） 2021-12-2727某某V V系列系列電渦流位移傳感器的機械圖電渦流位移傳感器的機械圖2021-12-2728四線制電渦流位移傳感器的接線說明四線制電渦流位移傳感器的接線說明 該位移傳感器同時具備兩種動作輸出狀態(tài)，用該位移傳感器同時具備兩種動作輸出狀態(tài)，用戶可選擇從高電壓向低電壓轉(zhuǎn)變、和從低電壓向高戶可選擇從高電壓向低電壓轉(zhuǎn)變、和從低電壓向高電壓轉(zhuǎn)變兩種方式，分別稱為電壓轉(zhuǎn)變兩種方式，分別稱為NPNNPN和和

15、PNPPNP輸出模式，輸出模式，俗稱為常開輸出或常閉輸出模式。俗稱為常開輸出或常閉輸出模式。2021-12-2729電渦流位移傳感器的應(yīng)用電渦流位移傳感器的應(yīng)用 電渦流探頭線圈的阻抗受諸多因素影響，例如金電渦流探頭線圈的阻抗受諸多因素影響，例如金屬材料的厚度、尺寸、形狀、電導率、磁導率、表面屬材料的厚度、尺寸、形狀、電導率、磁導率、表面因素、距離等。只要固定其他因素就可以用電渦流傳因素、距離等。只要固定其他因素就可以用電渦流傳感器來測量剩下的一個因素。因此電渦流傳感器的應(yīng)感器來測量剩下的一個因素。因此電渦流傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。但也同時帶來許多不確定因素，一用領(lǐng)域十分廣泛。但也同時帶來許多

16、不確定因素，一個或幾個因素的微小變化就足以影響測量結(jié)果。所以個或幾個因素的微小變化就足以影響測量結(jié)果。所以電渦流傳感器多用于定性測量。電渦流傳感器多用于定性測量。 即使要用作即使要用作 定定 量量 測測量，也必須采用逐點標定、計算機線性糾正、溫度補量，也必須采用逐點標定、計算機線性糾正、溫度補補償?shù)却胧?。補償?shù)却胧?2021-12-2730位移傳感器的分類位移傳感器的分類2021-12-2731偏心和振動檢測偏心和振動檢測2021-12-2732通過測量間隙來測量徑向跳動通過測量間隙來測量徑向跳動2021-12-2733測量彎曲、波動、變形測量彎曲、波動、變形 對橋梁、絲桿等機械結(jié)構(gòu)的振動對

17、橋梁、絲桿等機械結(jié)構(gòu)的振動測量，須使用多個傳感器。測量，須使用多個傳感器。2021-12-2734測量金屬薄膜、板材厚度電渦流測厚儀測量金屬薄膜、板材厚度電渦流測厚儀 測量冷軋板厚度測量冷軋板厚度2021-12-2735測量尺寸、公差測量尺寸、公差及零件識別及零件識別 通過測量間隙來通過測量間隙來測定測定 熱膨脹引起的上下平移熱膨脹引起的上下平移2021-12-2736測量封口機工作間隙測量封口機工作間隙間隙越大，間隙越大，電渦流越小電渦流越小2021-12-2737測量注塑機開合模的間隙測量注塑機開合模的間隙間距間距2021-12-2738位移的標定方法位移的標定方法 使用千分尺，逐一對照測

18、量電路的輸使用千分尺，逐一對照測量電路的輸出電壓及數(shù)顯表讀數(shù)，列出對照表，存入出電壓及數(shù)顯表讀數(shù)，列出對照表，存入計算機，從而達到線性化的目的。計算機，從而達到線性化的目的。2021-12-2739電渦流位移傳感器的距離電渦流位移傳感器的距離與輸出電壓特性曲線與輸出電壓特性曲線1 1量程為量程為10mm 210mm 2量程為量程為16mm 316mm 3量程為量程為20mm20mm2021-12-2740二、振動測量二、振動測量 用電渦用電渦流探頭、流探頭、調(diào)幅法測調(diào)幅法測量簡諧振量簡諧振動時，探動時，探頭的輸出頭的輸出波形波形。2021-12-2741調(diào)頻法測量振動的波形調(diào)頻法測量振動的波形

19、2021-12-2742振動測量振動測量 汽輪機葉片測試汽輪機葉片測試 測量懸臂梁的測量懸臂梁的振幅及頻率振幅及頻率2021-12-2743三、轉(zhuǎn)速測量三、轉(zhuǎn)速測量 若轉(zhuǎn)軸上開若轉(zhuǎn)軸上開z z 個槽個槽( (或齒或齒) )，頻率計的讀數(shù)，頻率計的讀數(shù)為為f（單位為（單位為Hz），則轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速），則轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速n（單位為（單位為r/min）的計算公式為）的計算公式為 60 fnz2021-12-2744各種測量轉(zhuǎn)速的傳感器及其與齒輪的相對位置各種測量轉(zhuǎn)速的傳感器及其與齒輪的相對位置2021-12-2745齒輪轉(zhuǎn)速測量齒輪轉(zhuǎn)速測量 例：例： 下圖中，設(shè)齒下圖中，設(shè)齒數(shù)數(shù)z z =48，測得頻率，測得

20、頻率 f=120Hz，求該齒輪的轉(zhuǎn)速，求該齒輪的轉(zhuǎn)速n 。2021-12-2746電動機電動機轉(zhuǎn)速測量轉(zhuǎn)速測量2021-12-2747四、鍍層厚度測量四、鍍層厚度測量 由于存在集膚效應(yīng)，鍍層或箔層越薄，電渦流越由于存在集膚效應(yīng)，鍍層或箔層越薄，電渦流越小。測量前，可先用電渦流測厚儀對標準厚度的鍍層小。測量前，可先用電渦流測厚儀對標準厚度的鍍層和銅箔作出和銅箔作出“厚度厚度- -輸出輸出”電壓的標定曲線，以便測電壓的標定曲線，以便測量時對照。量時對照。 2021-12-2748電渦流涂層厚度儀電渦流涂層厚度儀 2021-12-2749電渦流涂層電渦流涂層厚度儀原理厚度儀原理2021-12-275

21、0測量金屬鍍層或絕緣層厚度測量金屬鍍層或絕緣層厚度 測量金測量金屬鍍層或絕屬鍍層或絕緣層厚度的緣層厚度的計算方法有計算方法有何區(qū)別？何區(qū)別？2021-12-2751五、電渦流式通道安全檢查門五、電渦流式通道安全檢查門 安檢門的內(nèi)部設(shè)置有發(fā)射線安檢門的內(nèi)部設(shè)置有發(fā)射線圈和接收線圈。當有金屬物體通圈和接收線圈。當有金屬物體通過時，交變磁場就會在該金屬導過時，交變磁場就會在該金屬導體表面產(chǎn)生電渦流，會在接收線體表面產(chǎn)生電渦流，會在接收線圈中感應(yīng)出電壓，計算機根據(jù)感圈中感應(yīng)出電壓，計算機根據(jù)感應(yīng)電壓的大小、相位來判定金屬應(yīng)電壓的大小、相位來判定金屬物體的大小。物體的大小。在安檢門的側(cè)面還在安檢門的側(cè)面

22、還安裝一臺安裝一臺“軟軟x x光光”掃描儀，它對掃描儀，它對人體、膠卷無害，用軟件處理的人體、膠卷無害，用軟件處理的方法，可合成完整的光學圖像。方法，可合成完整的光學圖像。 2021-12-2752安檢門演示安檢門演示當有金屬物體穿當有金屬物體穿越安檢門時報警越安檢門時報警2021-12-2753六、電渦流表面探傷六、電渦流表面探傷 手持式裂紋測量儀手持式裂紋測量儀油管探傷油管探傷2021-12-2754滾子渦流探傷機滾子渦流探傷機 滾子渦流探傷機滾子渦流探傷機是由計算機控制的軸是由計算機控制的軸承滾子表面微裂紋探承滾子表面微裂紋探傷的專用設(shè)備，可探傷的專用設(shè)備，可探出深出深 30m的表面微小

23、的表面微小裂紋。裂紋。（參考參考無錫市通達滾子無錫市通達滾子有限公司有限公司資料資料）2021-12-2755手提式探傷儀外形手提式探傷儀外形（參考廈門愛德華檢測設(shè)備有限公司資料參考廈門愛德華檢測設(shè)備有限公司資料）2021-12-2756掌上型掌上型電渦流電渦流探傷儀探傷儀2021-12-2757用掌上型電渦流探傷儀檢測飛機裂紋用掌上型電渦流探傷儀檢測飛機裂紋2021-12-2758臺式電渦流探傷儀臺式電渦流探傷儀2021-12-2759花瓣阻抗圖花瓣阻抗圖2021-12-2760本章作業(yè)：本章作業(yè)：P75P75：2 2、6 6、7 72021-12-2761休息一下休息一下2021-12-2

24、762第五節(jié)第五節(jié) 接近開關(guān)簡介接近開關(guān)簡介 接近開關(guān)又稱無觸點行程開關(guān)。它能接近開關(guān)又稱無觸點行程開關(guān)。它能在一定的距離（幾毫米至幾十毫米）內(nèi)檢在一定的距離（幾毫米至幾十毫米）內(nèi)檢測有無物體靠近。當物體與其接近到設(shè)定測有無物體靠近。當物體與其接近到設(shè)定距離時，就可以發(fā)出距離時，就可以發(fā)出“動作動作”信號。信號。 接近開關(guān)的核心部分是接近開關(guān)的核心部分是“感辨頭感辨頭”，它對正在接近的物體有很高的感辨能力。它對正在接近的物體有很高的感辨能力。 2021-12-2763接近開關(guān)外形接近開關(guān)外形 2021-12-2764接近開關(guān)外形接近開關(guān)外形 2021-12-2765接近開關(guān)外形（續(xù)）接近開關(guān)外

25、形（續(xù)） 2021-12-2766一、常用的接近開關(guān)分類一、常用的接近開關(guān)分類 常用的接近開關(guān)有常用的接近開關(guān)有電渦流式（俗電渦流式（俗稱電感接近開關(guān)，以下僅以電感接近稱電感接近開關(guān)，以下僅以電感接近開關(guān)稱呼之）、電容式、磁性干簧開開關(guān)稱呼之）、電容式、磁性干簧開關(guān)、霍爾式、光電式、微波式關(guān)、霍爾式、光電式、微波式 、超、超聲波式等。聲波式等。 2021-12-2767二、接近開關(guān)的特點二、接近開關(guān)的特點 接近開關(guān)與被測物不接觸、不會產(chǎn)接近開關(guān)與被測物不接觸、不會產(chǎn)生機械磨損和疲勞損傷、工作壽命長、生機械磨損和疲勞損傷、工作壽命長、響應(yīng)快、無觸點、無火花、無噪聲、響應(yīng)快、無觸點、無火花、無噪聲

26、、防潮、防塵、防爆性能較好、輸出信防潮、防塵、防爆性能較好、輸出信號負載能力強、體積小、安裝、調(diào)整號負載能力強、體積小、安裝、調(diào)整方便；方便； 缺點是缺點是 觸點容量較小、輸出短觸點容量較小、輸出短路時易燒毀。路時易燒毀。 2021-12-2768三三. .接近開關(guān)的主要性能指標：接近開關(guān)的主要性能指標： 額定動作距離、工作距離、額定動作距離、工作距離、動作滯差、重復定位精度（重復動作滯差、重復定位精度（重復性）、動作頻率等。性）、動作頻率等。 2021-12-2769四、電渦流接近開關(guān)（電感接近開關(guān)）的四、電渦流接近開關(guān)（電感接近開關(guān)）的工作原理工作原理 電渦流式接近開關(guān)電渦流式接近開關(guān)俗稱

27、電感接近開關(guān)，俗稱電感接近開關(guān)，屬于一種屬于一種開關(guān)量輸出的位置傳感器。它由開關(guān)量輸出的位置傳感器。它由LCLC高頻振蕩器和放大高頻振蕩器和放大處理電路組成，利用金屬物體在接近這個能產(chǎn)生交變處理電路組成，利用金屬物體在接近這個能產(chǎn)生交變電磁場的振蕩感辨頭時，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個電磁場的振蕩感辨頭時，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用于接近開關(guān)，使接近開關(guān)振蕩能力衰減，渦流反作用于接近開關(guān)，使接近開關(guān)振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，由此識別出有無金屬物體內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，由此識別出有無金屬物體接近，進而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢接近，進而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所

28、能檢測的物體必須是導電性能良好的金屬物體。測的物體必須是導電性能良好的金屬物體。2021-12-2770五、電渦流接近開關(guān)原理框圖五、電渦流接近開關(guān)原理框圖2021-12-2771六、常見接近開關(guān)的型號說明六、常見接近開關(guān)的型號說明（摘自浙江洞頭開關(guān)廠資料）2021-12-2772七、接近開關(guān)的術(shù)語解釋（七、接近開關(guān)的術(shù)語解釋（1 1） 1.1.動作（檢測）距離動作（檢測）距離: : 動作距離是指檢測體按一定方式動作距離是指檢測體按一定方式移動時，從基準位置（接近開關(guān)的感應(yīng)表面）到開關(guān)動作時移動時，從基準位置（接近開關(guān)的感應(yīng)表面）到開關(guān)動作時測得的基準位置到檢測面的空間距離。額定動作距離是指接

29、測得的基準位置到檢測面的空間距離。額定動作距離是指接近開關(guān)動作距離的標稱值。近開關(guān)動作距離的標稱值。 2.2.設(shè)定距離：指接近開關(guān)在實際工作中的整定距離，一設(shè)定距離：指接近開關(guān)在實際工作中的整定距離，一般為額定動作距離的般為額定動作距離的0.80.8倍。被測物與接近開關(guān)之間的安裝倍。被測物與接近開關(guān)之間的安裝距離一般等于額定動作距離，以保證工作可靠。安裝后還須距離一般等于額定動作距離，以保證工作可靠。安裝后還須通過調(diào)試，然后緊固。通過調(diào)試，然后緊固。 3. 3.復位距離：接近開關(guān)動作后，又再次復位時的與被測復位距離：接近開關(guān)動作后，又再次復位時的與被測物的距離，它略大于動作距離。物的距離，它略

30、大于動作距離。 4.4.回差值回差值: : 動作距離與復位距離之間的絕對值?；夭钪祫幼骶嚯x與復位距離之間的絕對值。回差值越大，對外界的干擾以及被測物的抖動等的抗干擾能力就越越大，對外界的干擾以及被測物的抖動等的抗干擾能力就越強。強。2021-12-2773接近開關(guān)的檢接近開關(guān)的檢測距離與回差測距離與回差2021-12-2774接近開關(guān)的術(shù)語解釋（接近開關(guān)的術(shù)語解釋（2 2） 標準檢測體：可與現(xiàn)場被檢金屬作比標準檢測體：可與現(xiàn)場被檢金屬作比較的標準金屬檢測體。標準檢測體通常為較的標準金屬檢測體。標準檢測體通常為正方形的正方形的A3鋼，厚度為鋼，厚度為1mm，所采用的邊，所采用的邊長是接近開關(guān)檢測

31、面直徑的長是接近開關(guān)檢測面直徑的2.5倍。倍。2021-12-2775不同材料的金屬檢測物對電渦流接近開不同材料的金屬檢測物對電渦流接近開關(guān)動作距離的影響關(guān)動作距離的影響（以（以FeFe為參考金屬）為參考金屬） 電渦流線圈的阻抗變化與金屬導體的電導率、磁電渦流線圈的阻抗變化與金屬導體的電導率、磁導率等有關(guān)。對于非磁性材料，被測體的電導率越高，導率等有關(guān)。對于非磁性材料，被測體的電導率越高，則靈敏度越高；被測體是磁性材料時，其磁導率將影則靈敏度越高；被測體是磁性材料時，其磁導率將影響電渦流線圈的感抗，其磁滯損耗還將影響電渦流線響電渦流線圈的感抗，其磁滯損耗還將影響電渦流線圈的圈的Q值。磁滯損耗大

32、時，其靈敏度通常較高。值。磁滯損耗大時，其靈敏度通常較高。2021-12-2776接近開關(guān)的術(shù)語解釋（接近開關(guān)的術(shù)語解釋（3 3） 接近開關(guān)的安裝方式：分齊平式和非齊接近開關(guān)的安裝方式：分齊平式和非齊平式。齊平式（又稱埋入型）的接近開關(guān)表平式。齊平式（又稱埋入型）的接近開關(guān)表面可與被安裝的金屬物件形成同一表面，不面可與被安裝的金屬物件形成同一表面，不易被碰壞，但靈敏度較低；非齊平式（非埋易被碰壞，但靈敏度較低；非齊平式（非埋入安裝型）的接近開關(guān)則需要把感應(yīng)頭露出入安裝型）的接近開關(guān)則需要把感應(yīng)頭露出一定高度，否則將降低靈敏度。一定高度，否則將降低靈敏度。2021-12-2777接近開關(guān)的安裝方

33、式接近開關(guān)的安裝方式齊平式安裝齊平式安裝非齊平式安裝非齊平式安裝2021-12-2778接近開關(guān)的術(shù)語解釋（接近開關(guān)的術(shù)語解釋（4 4） 響應(yīng)頻率響應(yīng)頻率f ：按規(guī)定，在：按規(guī)定，在1秒的時間間隔秒的時間間隔內(nèi)，內(nèi)， 接近開關(guān)動作循環(huán)的最大次數(shù)，重復接近開關(guān)動作循環(huán)的最大次數(shù)，重復頻率大于該值時，接近開關(guān)無反應(yīng)。頻率大于該值時，接近開關(guān)無反應(yīng)。 響應(yīng)時間響應(yīng)時間t ：接近開關(guān)檢測到物體時刻：接近開關(guān)檢測到物體時刻到接近開關(guān)出現(xiàn)電平狀態(tài)翻轉(zhuǎn)的時間之差。到接近開關(guān)出現(xiàn)電平狀態(tài)翻轉(zhuǎn)的時間之差。可用公式換算：可用公式換算： t=1/ f2021-12-2779響應(yīng)頻率及響應(yīng)時間示意圖響應(yīng)頻率及響應(yīng)時間

34、示意圖2021-12-2780接近開關(guān)的術(shù)語解釋（接近開關(guān)的術(shù)語解釋（5 5） 輸出狀態(tài)：常開輸出狀態(tài)：常開/ /常閉型接近開關(guān)常閉型接近開關(guān) 當無檢測物體時，對常開型接近開關(guān)而言，當無檢測物體時，對常開型接近開關(guān)而言，由于接近開關(guān)內(nèi)部的輸出三極管截止，所接的負由于接近開關(guān)內(nèi)部的輸出三極管截止，所接的負載不工作（失電）；當檢測到物體時，內(nèi)部的輸載不工作（失電）；當檢測到物體時，內(nèi)部的輸出級三極管導通，負載得電工作。出級三極管導通，負載得電工作。 對常閉型接近開關(guān)而言，當未檢測到物體時，對常閉型接近開關(guān)而言，當未檢測到物體時，三極管反而處于導通狀態(tài)，負載得電工作；反之三極管反而處于導通狀態(tài)，負載得電工作；反之則負載失電。則負載失電。2021-12-2781接近開關(guān)的術(shù)語解釋（接近開關(guān)的術(shù)語解釋（6 6） 常用的輸出形式有：常用的輸出形式有： NPN二線，二線， NPN三線，三線， NPN四線，四線， PNP二線，二線， PNP三線，三線， PNP四線，四線， DC二