2022年醫(yī)學專題-接近開關的術語解釋

接近(jiējìn)開關簡介接近開關(kāiguān)又稱無觸點行程開關(kāiguān)。它能在一定的距離（幾毫米至幾十毫米）內(nèi)檢測有無物體靠近。當物體進入其設定距離范圍內(nèi)時，就發(fā)出“動作”信號，該信號屬于開關(kāiguān)信號（高電平或低電平）。接近開關能直接驅(qū)動中間繼電器。多數(shù)接近開關已將感辨頭和測量轉(zhuǎn)換電路做在同一殼體內(nèi)，殼體上多帶有螺紋或安裝孔，以便于安裝和調(diào)整。接近開關的應用已遠超出行程開關的行程控制和限位保護范疇。它可以用于高速計數(shù)、測速，確定金屬物體的存在和位置，測量物位等。11/29/20221第一頁，共二十九頁。接近開關的核心部分是“感辨頭”，它對正在接近的物體有很高的感辨能力。在生物界，眼鏡蛇的尾部能感辨出人體發(fā)出的紅外線；而電渦流探頭能感辨金屬導體(dǎotǐ)的靠近。應變片、電位器之類的傳感器無法用于接近開關，因為它們屬于接觸式測量。11/29/20222第二頁，共二十九頁。接近開關(kāiguān)外形11/29/20223第三頁，共二十九頁。接近(jiējìn)開關外形11/29/20224第四頁，共二十九頁。接近開關(kāiguān)外形（續(xù)）11/29/20225第五頁，共二十九頁。一、常用的接近開關(kāiguān)分類

常用的接近開關有電渦流式（以下簡稱電感接近開關）、電容式、磁性(cíxìng)干簧開關、霍爾式、光電式、微波式、超聲波式等。11/29/20226第六頁，共二十九頁。二、接近(jiējìn)開關的特點

接近開關與被測物不接觸、不會產(chǎn)生機械磨損和疲勞損傷、工作壽命長、響應快、無觸點、無火花、無噪聲、防潮、防塵、防爆性能較好、體積小、安裝、調(diào)整方便；缺點是觸點容量(róngliàng)較小、輸出短路時易燒毀。

11/29/20227第七頁，共二十九頁。三.接近開關(kāiguān)的主要性能指標：

額定(édìng)動作距離、工作距離、動作滯差、重復定位精度（重復性）、動作頻率等。11/29/20228第八頁，共二十九頁。四、電渦流接近開關(kāiguān)

（即：電感接近開關(kāiguān)）的工作原理

電感接近開關由LC高頻振蕩器和放大處理電路組成，金屬物體在接近辨頭時，表面產(chǎn)生(chǎnshēng)渦流。這個渦流反作用于接近開關，使接近開關振蕩能力衰減，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接近，進而控制開關的通或斷。這種接近開關所能檢測的物體必須是導電性能良好的金屬物體。11/29/20229第九頁，共二十九頁。五、電渦流(wōliú)接近開關原理框圖11/29/202210第十頁，共二十九頁。六、常見接近開關的型號(xínghào)說明

（摘自浙江·洞頭開關廠資料）11/29/202211第十一頁，共二十九頁。七、接近開關的術語(shùyǔ)解釋（1）1.動作（檢測）距離:被測體按一定方式移動(yídòng)時，從基準位置（接近開關的感應表面）到開關動作時測得的基準位置到檢測面的空間距離的標稱值。2.設定距離：指整定距離，一般為額定動作距離的0.8倍，以保證工作可靠。

3.復位距離：接近開關動作后，又再次復位時的與被測物的距離，它略大于動作距離。4.回差值:動作距離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強。11/29/202212第十二頁，共二十九頁。接近開關(kāiguān)的檢測距離與回差11/29/202213第十三頁，共二十九頁。接近(jiējìn)開關的術語解釋（2）標準檢測體：可與現(xiàn)場被檢金屬作比較(bǐjiào)的標準金屬檢測體。標準檢測體通常為正方形的A3鋼，厚度為1mm，所采用的邊長是接近開關檢測面直徑的2.5倍。11/29/202214第十四頁，共二十九頁。不同(bùtónɡ)材料的金屬檢測物對電渦流接近開關動作距離的影響（以Fe為參考金屬）

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，其磁導率將影響(yǐngxiǎng)電渦流線圈的感抗，其磁滯損耗還將影響電渦流線圈的Q值。磁滯損耗大時，其靈敏度通常較高。11/29/202215第十五頁，共二十九頁。接近開關(kāiguān)的術語解釋（3）接近開關的安裝方式：分齊平式和非齊平式。齊平式（又稱埋入型）的接近開關表面可與被安裝的金屬物件形成(xíngchéng)同一表面，不易被碰壞，但靈敏度較低；非齊平式（非埋入安裝型）的接近開關則需要把感應頭露出一定高度，否則將降低靈敏度。11/29/202216第十六頁，共二十九頁。接近(jiējìn)開關的安裝方式齊平(qípínɡ)式安裝非齊平(qípínɡ)式安裝11/29/202217第十七頁，共二十九頁。接近開關(kāiguān)的術語解釋（4）響應頻率f：按規(guī)定，在1秒的時間間隔內(nèi)，接近開關動作循環(huán)的最大次數(shù)，重復頻率大于該值時，接近開關無反應。響應時間t：接近開關檢測到物體時刻(shíkè)到接近開關出現(xiàn)電平狀態(tài)翻轉(zhuǎn)的時間之差?？捎霉綋Q算：

t=1/f11/29/202218第十八頁，共二十九頁。響應(xiǎngyìng)頻率及響應(xiǎngyìng)時間示意圖11/29/202219第十九頁，共二十九頁。接近(jiējìn)開關的術語解釋（5）輸出狀態(tài)：常開/常閉型接近(jiējìn)開關當無檢測物體時，對常開型接近開關而言，由于接近開關內(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)部的輸出級三極管導通，負載得電工作。對常閉型接近開關而言，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；反之則負載失電。11/29/202220第二十頁，共二十九頁。接近開關的術語(shùyǔ)解釋（6）

常用(chánɡyònɡ)的輸出形式有：NPN二線，NPN三線，NPN四線，PNP二線，PNP三線，PNP四線，DC二線，AC二線，AC五線（帶繼電器）等幾種，讀者可查閱以下有關資料。11/29/202221第二十一頁，共二十九頁。輸出(shūchū)形式（1~4）負載(fùzài)負載(fùzài)藍藍藍藍11/29/202222第二十二頁，共二十九頁。輸出(shūchū)形式（5~8）負載(fùzài)負載(fùzài)負載11/29/202223第二十三頁，共二十九頁。接近開關的術語(shùyǔ)解釋（7）導通壓降：接近開關在導通狀態(tài)時，開關內(nèi)部的輸出三極管集電極與發(fā)射極之間的電壓降。一般(yībān)情況下，導通壓降約為0.3V。11/29/202224第二十四頁，共二十九頁。導通壓降0.3V11/29/202225第二十五頁，共二十九頁。接近開關的接線(jiēxiàn)方法舉例以NPN、常開型為例來說明(shuōmíng)接線方法OUT端與GND端的(duāndì)壓降Uces約為0.3V，流過KA的電流IKA=（VCC-0.3）/RKA。若IKA大于KA的額定吸合電流，則KA能夠可靠吸合。11/29/202226第二十六頁，共二十九頁。請按接線圖將各元件(yuánjiàn)正確地連接起來。11/29/202227第二十七頁，共二十九頁。接近開關(kāiguān)使用注意事項1.請勿將電感接近開關置于0.02T以上的磁場環(huán)境下使用，以免造成誤動作。2.為了保證不損壞接近開關，請用戶在接通電源前檢查接線是否正確，核定電壓是否為額定值。3.為了使接近開關長期穩(wěn)定工作，請務必進行定期的維護，包括被檢測物體和接近開關的安裝位置是否有移動或松動，接線和連接(liánjiē)部位是否接觸不良，是否有金屬粉塵粘附等。4.DC二線制接近開關具有0.5~1mA的靜態(tài)泄漏電流，在一些對泄漏電流要求較高的場合下，可改用DC三線制接近開關。5.接近開關使用電感性負載時，務必在負載兩端并接續(xù)流二極管，以免損壞接近開關輸出級。11/29/202228第二十八頁，共二十九頁。內(nèi)容(nèiróng)總結接近開關簡介。接近開關的應用已遠超出行程開關的行程控制和限位保護范疇。在生物界，眼鏡蛇