電感式接近開關(guān)傳感器的選型及使用、調(diào)試方法

1、電路板圖： 原理圖：| |/ 元件清單： 電感式接近開關(guān)傳感器的選型及使用、調(diào)試方法電感式接近開關(guān)由于其具有體積小，重復(fù)定位精度高，使用壽命長，抗干擾性能好，可靠性高，防塵，防油，乃振動等特點，被廣泛用于各種自動化生產(chǎn)線，機電一體化設(shè)備及石油、化工、軍工、科研等多種行業(yè)。一工作原理電感式接近開關(guān)是一種利用渦流感知物體的傳感器，它由高頻振蕩電路、放大電路、整形電路及輸出電路組成。振蕩器是由繞在磁芯上的線圈而構(gòu)成的LC 振蕩電路。振蕩器通過傳感器的感應(yīng)面，在其前方產(chǎn)生一個高頻交變的電磁場，當外界的金屬物體接近這一磁場，并達到感應(yīng)區(qū)時，在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流效應(yīng)，從而導(dǎo)致LC 振蕩電路振蕩減弱或停止振

2、蕩，這一振蕩變化，被后置電路放大處理并轉(zhuǎn)換為一個具有確定開關(guān)輸出信號，從而達到非接觸式檢測目標之目的。二電感式接近開關(guān)傳感器的電氣指標1 工作電壓：是指電感式接近開關(guān)傳感器的供電電壓范圍，在此范圍內(nèi)可以保證傳感器的電氣性能及安全工作。 2 工作電流：是指電感式接近開關(guān)傳感器連續(xù)工作時的最大負載電流。3 電壓降：是指在額定電流下開關(guān)導(dǎo)通時，在開關(guān)兩端或輸出端所測量到的電壓，4 空載電流：是指在沒有負載時，測量所得的傳感器自身所消耗的電流。 5剩余電流：是指開關(guān)斷開時，流過負載的電流。6能。極性保護：防止電源極性誤接的保護功7短路保護：超過極限電流時，輸出會周期性地封閉或釋放，直至短路被清除。三電

3、感式接近開關(guān)傳感器的選型1根據(jù)安裝要求，合理選用外形及檢測距離。2根據(jù)供電，合理選用工作電壓。3，合理選擇傳感器工作電流。根據(jù)實際負載4選擇接線方式。電感式接近開關(guān)傳感器的輸出方式有以下幾種：可根據(jù)使用對象的要求合理選擇接線方式： NPN 常開（NO ）型 PNP 常開（NO ）型 NPN 常閉（NC ）型 PNP 常閉（NC ）型 直流（DC ）二線常開（NO ）型 直流（DC ）二線常閉（NC ）型 交流（AC ）二線常開（NO ）型 交流（AC ）二線常閉（NC ）型 國內(nèi)、國際常用色線對照：（供參考）類型 國際 國內(nèi) +V 棕 紅 GND 蘭 黑 Vout 黑 綠四使用方法1 直流兩線

4、制接近開關(guān)的ON 狀態(tài)和OFF 狀態(tài)實際上是電流大、小的變化，當接近開關(guān)處于OFF 狀態(tài)時，仍有很小電流通過負載，當接近開關(guān)處于ON 狀態(tài)時，電路上約有5V 的電壓降，因此在實際使用中，必須考慮控制電路上的最小驅(qū)動電流和最低驅(qū)動電壓，確保電路正常工作。2 直流三線制串聯(lián)時，應(yīng)考慮串聯(lián)后其電壓降的總和。3 如果在傳感器電纜線附近，有高壓或動力線存在時，應(yīng)將傳感器的電纜線單獨裝入金屬導(dǎo)管內(nèi)，以防干擾。4 使用兩線制傳感器時，連接電源時，需確定傳感器先經(jīng)負載再接至電源，以免損壞內(nèi)部元件。當負載電流<3mA時，為保證可靠工作，需接假負載。R U S /（I L -3）P>US 2/RP 為

5、假負載消耗功率；R 為假負載阻值；I L 為傳感器的負載電流使用儀器：萬用表、示波器、電源（+12V） 調(diào)試步驟：1. 接好電源，測量T1的c 極電壓應(yīng)為6V ；2. 用示波器觀察T1的e 極，應(yīng)有高頻振蕩波形；若無振蕩波形，應(yīng)仔細檢查電感線圈接線是否正確，T1周圍R 、C 參數(shù)是否正確無誤，采取相應(yīng)措施處理，直到出現(xiàn)振蕩波形為止； 3. 用示波器觀察輸出，應(yīng)為高電平，且LED 不亮，然后用金屬物體靠近電感線圈，其輸出應(yīng)變?yōu)榈碗娖?，同時LED 亮，說明工作正常；電感式接近開關(guān)傳感器的選型及使用 4. 金屬物體接近時，T2截止，T4導(dǎo)通。 頁碼，6/8 若不正常，應(yīng)檢查T2、T3、T4的狀態(tài)及周

6、圍元件，無金屬物體接近電感線圈時，T2導(dǎo)通，T3、T4截止，有 四、 電渦流式傳感器的應(yīng)用 1. 低頻透射式渦流厚度傳感器 圖 4 - 24 所示為透射式渦流厚度傳感器結(jié)構(gòu)原理圖。 在被測金屬的上方設(shè)有發(fā)射傳感器線圈L1, 在 被測金屬板下方設(shè)有接收傳感器線圈L2。當在L1上加低頻電壓U1時, 則L1上產(chǎn)生交變磁通1, 若兩線圈 間無金屬板, 則交變磁場直接耦合至L2中, L2產(chǎn)生感應(yīng)電壓U2。 如果將被測金屬板放入兩線圈之間, 則 L1線圈產(chǎn)生的磁通將導(dǎo)致在金屬板中產(chǎn)生電渦流。 此時磁場能量受到損耗, 到達L2的磁通將減弱為, 從而使L2產(chǎn)生的感應(yīng)電壓U2下降。金屬板越 厚, 渦流損失就越大

7、, U2電壓就越小。因此, 可根據(jù)U2電壓的大小得知被測金屬板的厚度, 透射式渦流厚 度傳感器檢測范圍可達1100mm, 分辨率為0.1m, 線性度為 1%。 2010-6-5 電感式接近開關(guān)傳感器的選型及使用 頁碼，7/8 2. 高頻反射式渦流厚度傳感器 圖 4 - 25 所示是高頻反射式渦流測厚儀測試系統(tǒng)原理圖。 為了克服帶材不夠平整或運行過程中上下 波動的影響, 在帶材的上、下兩側(cè)對稱地設(shè)置了兩個特性完全相同的渦流傳感器S1、S2 。 S1、 S2與 被測帶材表面之間的距離分別為x1和x2。 若帶材厚度不變, 則被測帶材上、 下表面之間的距離總有 x1+x2=常數(shù)的關(guān)系存在。兩傳感器的輸

8、出電壓之和為 2Uo數(shù)值不變。 如果被測帶材厚度改變量為, 則兩傳感器與帶材之間的距離也改變了一個, 兩傳感器輸出電壓此時為2Uo+U。U經(jīng)放大器放大 后, 通過指示儀表電路即可指示出帶材的厚度變化值。帶材厚度給定值與偏差指示值的代數(shù)和就是被測 帶材的厚度。 3. 電渦流式轉(zhuǎn)速傳感器 2010-6-5 電感式接近開關(guān)傳感器的選型及使用 頁碼，8/8 圖 4 - 26 所示為電渦流式轉(zhuǎn)速傳感器工作原理圖。 在軟磁材料制成的輸入軸上加工一鍵槽, 在距 輸入表面d0 處設(shè)置電渦流傳感器, 輸入軸與被測旋轉(zhuǎn)軸相連。 當被測旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時, 輸出軸的距離 發(fā)生d0+d的變化。由于電渦流效應(yīng), 這種變化將導(dǎo)致振蕩諧振回路的品質(zhì)因素變化, 使傳感器線圈電感 隨d的變化也發(fā)生變化, 它們將直接影響振蕩器的電壓幅值和振蕩頻率。因此, 隨著輸入軸的旋轉(zhuǎn), 從振 蕩器輸出的信號中包含有與轉(zhuǎn)數(shù)成正比的脈沖頻率信號。 該信號由檢波器檢出電壓幅