上海維立勝衡傳感器有限公司
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閱讀：66發(fā)布時(shí)間：2025-3-3
接近開關(guān)是一種檢測(cè)某個(gè)物體的接近度的開關(guān)。根據(jù)定義，這些開關(guān)是非接觸式傳感器，使用磁、電或光學(xué)手段來(lái)感測(cè)物體的接近度。
當(dāng)接近開關(guān)遠(yuǎn)何可檢測(cè)物體時(shí)，它將處于“正常”狀態(tài)。由于本質(zhì)上是非接觸式的，接近開關(guān)通常用來(lái)代替直接接觸式限位開關(guān)，用于檢測(cè)機(jī)器部件的位置，其優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)因重復(fù)的物理接觸而隨著時(shí)間的推移而磨損。
大多數(shù)接近開關(guān)都是主動(dòng)設(shè)計(jì)的。也就是說(shuō)，它們包含一個(gè)供電電子電路來(lái)感測(cè)物體的接近度。感應(yīng)式接近開關(guān)通過(guò)使用高頻磁場(chǎng)來(lái)感應(yīng)金屬物體的存在。電容式接近開關(guān)通過(guò)使用高頻電場(chǎng)來(lái)感應(yīng)非金屬物體的存在。光學(xué)接近開關(guān)可檢測(cè)物體對(duì)光束的中斷。超聲波接近開關(guān)通過(guò)聲波的反射來(lái)感知致密物質(zhì)的存在。
帶機(jī)械觸點(diǎn)的接近開關(guān)的原理圖符號(hào)與機(jī)械限位開關(guān)相同，只是開關(guān)符號(hào)被菱形包圍，表示通電（有源）設(shè)備：
然而，許多接近開關(guān)不提供“干觸點(diǎn)”輸出。相反，它們的輸出元件是配置為源電流或灌電流的晶體管。通過(guò)將電流可視化為傳統(tǒng)流動(dòng)方向而不是電子流動(dòng)方向。
下面的示意圖對(duì)比了兩種開關(guān)操作模式，使用紅色箭頭表示電流方向（傳統(tǒng)的流動(dòng)符號(hào)）。在這兩個(gè)示例中，每個(gè)接近開關(guān)驅(qū)動(dòng)的負(fù)載都是發(fā)光二極管(LED)：
電子接近開關(guān)的常見顏色約定是棕色表示+V電源，藍(lán)色表示接地（-電源極），黑色表示開關(guān)輸出信號(hào)。這種約定對(duì)于漏型和源型接近開關(guān)都是常見的。
由于其輸出中使用的晶體管類型，設(shè)計(jì)用于通過(guò)其信號(hào)線吸收電流的電子開關(guān)也稱為NPN開關(guān)。相反，設(shè)計(jì)為通過(guò)其信號(hào)線提供電流的電子開關(guān)可稱為PNP開關(guān)。理解這些標(biāo)簽的關(guān)鍵是要認(rèn)識(shí)到輸出晶體管的發(fā)射子始終是連接到電源軌的發(fā)射子。對(duì)于漏型開關(guān)，這意味著發(fā)射極必須連接到負(fù)軌，從而需要NPN晶體管來(lái)進(jìn)行切換。對(duì)于源開關(guān)，這意味著發(fā)射極必須連接到正軌，在這種情況下，只需PNP晶體管就足夠了。
描述源晶體管開關(guān)和灌電流晶體管開關(guān)的另一個(gè)約定是分別將它們稱為高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(guān)。源晶體管(PNP)的發(fā)射子直接連接到直流電源的“高”軌(+)。相比之下，漏型晶體管(NPN)的發(fā)射子直接連接到“低”軌（-）的直流電源。
這些圖片顯示了兩種不同風(fēng)格的電子接近開關(guān)：
許多工業(yè)接近開關(guān)都內(nèi)置LED指示燈，通過(guò)直接指示開關(guān)狀態(tài)來(lái)幫助技術(shù)人員診斷電路問(wèn)題。只需看一眼，即可判斷接近開關(guān)是否檢測(cè)到物體的存在。
下一張圖片顯示接近開關(guān)檢測(cè)鏈輪上齒的經(jīng)過(guò)，并在鏈輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生緩慢的方波電信號(hào)。這種開關(guān)可以用作轉(zhuǎn)速傳感器（鏈輪速度與信號(hào)頻率成正比）或斷鏈傳感器（當(dāng)感測(cè)從動(dòng)鏈輪而不是驅(qū)動(dòng)鏈輪的旋轉(zhuǎn)時(shí)）：
與其他類型的過(guò)程開關(guān)一樣，接近開關(guān)有“常開”(NO)和“常閉”(NC)兩種類型。這種區(qū)別與源與匯（PNP與NPN）無(wú)關(guān)，而是與附近沒(méi)有物體時(shí)接近開關(guān)的狀態(tài)有關(guān)。因此，可以找到漏型(NPN)常開接近開關(guān)和源型(PNP)常開接近開關(guān)，以及漏型或源型設(shè)計(jì)中的常閉型接近開關(guān)。
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