氣動及傳感器課件

一、氣動控制技術的特點：1、經(jīng)濟：由于氣動元件價格較低，且氣動元件的使用壽命長，所以投入和維修費用都較低。2、可靠：氣動元件有很長的工作壽命，所以氣動系統(tǒng)有很高的可靠性。3、清潔環(huán)保：壓縮空氣無論是產(chǎn)生、使用和釋放都不會污染環(huán)境。4、安全：在危險場所不會引起火災、氣動系統(tǒng)過載只會停車或打滑，而不會引起發(fā)熱。二、常用氣動元件：雙作用氣缸：雙作用氣缸的雙作用是指它有兩個作用氣口，壓縮空氣從氣口1進入，從氣口2排出時，活塞就被氣壓作用帶動活塞桿而伸出，反之，當壓縮空氣從氣口2進入，從氣口1排出時,活塞就被氣壓作用帶動活塞桿而縮回。氣缸的兩個最主要的指標是出力和行程，氣缸的出力由缸徑D和工作壓力P所決定.活塞上的磁環(huán)是用來感應氣缸上安裝的磁性位置傳感器而設置的。它和磁性位置傳感器一起來檢測氣杠活塞動作后的位置。

兩位五通雙控電磁閥：電磁閥是用電壓信號來控制的流體流動的閥門裝置。圖1—11是一裝有三個兩位五通雙控電磁閥和一個兩位五通單控電磁閥的示意圖，兩位五通雙控電磁閥對應的元件符號如圖1—12。兩位是指它有兩個基本工作位置。五通是指它有五個通氣孔。雙控是指其兩個工作位置的切換是由兩個電磁線圈來控制。兩位五通閥的五通是指它有五個通氣孔：工作口A、工作口B（該兩個工作口通過氣管與雙動氣缸的兩個氣孔相連接）、一個氣源口（接入壓縮空氣）、排氣孔A和排氣孔B（與外界大氣相通）。當線圈A通電，而線圈B斷電時，電磁閥切換到A工作位，此時壓縮空氣由工作口A送出，工作口B則與排氣口B連通。當線圈B通電，而線圈A斷電時，電磁閥切換到B工作位。此時壓縮空氣由工作口B送出，工作口A則與排氣口A連通。當線圈A和線圈B都斷電或都同時通電時，電磁閥保持原工作位不變。即一般情況是不允許兩個線圈同時通電的。我們在使用時要引起注意。當線圈A通電，而線圈B斷電時，電磁閥切換到A工作位，壓縮空氣從工作A出來，送至氣缸，氣缸排出的空氣由工作口B排至外界大氣，使得氣缸活塞被壓回，即使線圈A斷電后，氣缸也仍然保持為縮回的狀態(tài)。當線圈B通電，而線圈A斷電時，電磁閥切換到B工作位。壓縮空氣從工作B出來，送至氣缸，氣缸排出的空氣由工作口A排出，使得氣缸活塞被壓伸出，即使線圈B斷電后，氣缸也仍然保持為伸出的狀態(tài)。由此可看出，雙控電磁閥具有自保持功能，屬于雙穩(wěn)態(tài)元件。氣缸節(jié)流閥：氣缸節(jié)流閥：氣缸節(jié)流閥的作用是調節(jié)氣缸的動作速度，一般有限出型和限入型兩種，一般用得最多的是限出型節(jié)流閥。限出型節(jié)流閥是安裝在氣缸的排氣口上.當調節(jié)節(jié)流閥A時，是調整氣缸的伸出時的速度，而節(jié)流閥B則是調整氣缸縮回的速度。許多節(jié)流閥上都帶有氣管的快速接頭，只要將合適外徑的氣管往快速接頭上一插就可將管連接好了。這樣使用起來非常方便。幾種常用接近開關、光電開關及特點開關種類開關特點電感接近開關電容接近開關磁性接近開關光電開關檢測物體金屬金屬、非金屬、液體磁性物體透明體、不透明體檢測距離≤80mm≤30mm≤30mm0.5mm-幾m-幾十m輸出形式NPN、PNP、晶閘管、繼電器。（常開NC、常閉NO）NPN、PNP、晶閘管、繼電器。（常開NC、常閉NO）NPN、PNP、晶閘管、繼電器。（常開NC、常閉NO）NPN、PNP、晶閘管、繼電器。（亮通、暗通）引出線3線、2線、4線3線、2線、4線3線、2線、4線3線、2線、4線常見外型圓柱、矩形、餅形圓柱、矩形、餅形圓柱、矩形圓柱、矩形

常用電子傳感器：在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，檢測位置、速度、顏色、壓力、溫度等非電量都是電子傳感器將上述變量轉變成電信號。下面僅介紹我們將要用到的幾種傳感器。接近開關的一般組成和輸出形式：接近開關一般是由感應部分、放大器和輸出部分組成，感應部分與該接近開關用于檢測對象不同而不同，輸出部分常用的形式有：有極性兩線型、無極性兩線型、三線的PNP集電極開路型和NPN集電極開路型、還有可通過不同接線來改變輸出類型的可編程型四線型。對于兩線型的輸出的接線，是將該接近開關與電源和輸出的負載相串聯(lián)就行了，如是有極性的一定要注意電源的極性。對國內(nèi)標準：紅色線接電源正端，蘭色接電源負端，黃色線接負載（繼電器或PLC的輸入端）。

如引出的是紅、蘭、黃三種顏色線，則此開關是國內(nèi)標準。對國際標準：棕色線接電源正端，蘭色接電源負端，黑色線接負載（繼電器或PLC的輸入端）。如引出的是棕、蘭、黑三種顏色線，則此開關是國際標準。三線型接近開關的引出線有三條，其中，，輸出只有常開（NO）或常閉（NC），，括號外的所標引線的顏色是國內(nèi)標準接近開關所使用，括號內(nèi)的所標引線的顏色及線的標號是國際標準（進口或外資廠生產(chǎn)）接近開關所使用?，F(xiàn)在許多國產(chǎn)產(chǎn)品也大多采用國際標準。2、電容接近開關：電容接近開關最主要的內(nèi)部結構是一個振蕩器，它的電容位于傳感界面，當一個導體或絕緣體（其介電常數(shù)大于1），接近電容接近開關的傳感界面時，它改變了其耦合電容值從而開始振蕩，使得輸出晶體管動作。電容接近開關的兩種常電容接近開關可以用來檢測金屬物體、介電常數(shù)大于1的非金屬固體或液體。一般的電容接近開關都設有檢測靈敏度調節(jié)功能。3、電感接近開關：電感接近開關內(nèi)部的主要結構也是一個振蕩器，它的線圈位于傳感界面，當一個導體接近電感接近開關的傳感界面時，振蕩器由于渦流損耗而停振，使得輸出晶體管動作。電感接近開關只能用來檢測金屬物體。一般的電感接近開關都不設靈敏度調節(jié)功能。對射式光電開關：對射式光電開關有一個光發(fā)射頭和另一個光接收頭構成，正常時光接收頭被發(fā)射頭的光所照著，當有物體進入其光路中，遮擋住了光發(fā)射頭照射到光接收頭上的光，使得其輸出晶體管動作。對射式光電開關用于檢測非透明物體。對射式光電開關的檢測距離較遠。鏡面反射式光電接近開關的感受面上也裝有一對光（一般為紅外光）發(fā)射、接受頭，與漫射式不同的是其接收靈敏度較低，只有當置于鏡面反射式光電接近開關對面的反射鏡把由發(fā)射頭發(fā)射的光反射到接受頭上時，其輸出晶體管處于一種狀態(tài)（飽和或截止），當由非透明物體進入光電接近開關與反射鏡之間而遮擋了光的接受時，使得光電接近開關的輸出晶體管動作。鏡面反射式光電接近開關的檢測距離較遠，用于檢測非透明物體光纖式光電接近開關：光纖式光電接近開關的結構特點是，放大器與檢測頭是分離的，由光纖頭來進行連接。其光纖頭分為反射式和對射式。由于光纖頭具有較小的體積，所以可以安裝在很小空間的地方。光纖式光電接近開關的放大器的靈敏度度調節(jié)范圍較大，使用起來比較方便。反射式光纖頭檢測物與漫射式光電接近開關一樣，也是具有一定光反射率表面的透明或非透明物體。對射式光纖頭檢測物與對射式光電接近開關一樣，也是非透明物體。

磁性接近開關按結構和原理可分為干簧管型（也稱機械型）、霍爾型、磁敏電阻型和磁敏二極管型等。干簧管型磁性接近開關內(nèi)部主要是一個干簧管，見圖2-10，當有磁性物體靠近時，干簧管的觸點就被吸合而接通或斷開。干簧管型磁性接近開關的外型一般做成長矩形。干簧管型磁性接近開關一般只有兩條引線?；魻栃痛判越咏_關的內(nèi)部有一個霍爾元件，當有磁性物件移近霍爾開關時，開關檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應而使開關內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，進而控制開關的通