《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 電源技術(shù) > 業(yè)界動態(tài) > 電感,、電容、霍爾式接近開關(guān)工作原理分析

電感,、電容,、霍爾式接近開關(guān)工作原理分析

2020-04-02
來源:與非網(wǎng)
關(guān)鍵詞: NPN 電容 驅(qū)動電流

電感式接近開關(guān)工作原理:

電感式接近開關(guān)屬于一種有開關(guān)量輸出的位置傳感器,,它由 LC 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)生電磁場的振蕩感應(yīng)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,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)所能檢測的物體必須是金屬物體,。

 

5e85596a0e92d-thumb.png


工作流程方框圖

 

產(chǎn)品 1:電感式接近開關(guān)(NPN 三極管驅(qū)動輸出)

檢測距離:1~5 毫米被檢測物:18X18X1 毫米 鐵響應(yīng)頻率:150HZ 工作電壓:5~50V 直流工作電流:小于 10 毫安輸出驅(qū)動電流:200 毫安溫度范圍:-25~70 度這是一種用途非常廣泛的電感接近開關(guān),,只能用于檢測金屬物,特別是對鐵金屬能很好的檢測出來,,并且性能穩(wěn)定可靠,,是最常用的檢測方法,被廣泛應(yīng)用到限位開關(guān),、狀態(tài)檢測等用途,,它的體積 18X18X35 毫米,背后有工作指示燈,,當檢測到物體時紅色 LED 點亮,,平時處于熄滅狀態(tài),非常直觀,,引線長度為 100 毫米,。

 

5e85596a12301-thumb.jpg

5e85596a1f0b7-thumb.jpg

 

 

這種光電開關(guān)的輸出采用 NPN 型三極管集電極開漏輸出模式,也就是說模塊的黑線就是三極管的集電極,,如果模塊檢測到信號,,三極管就會導(dǎo)通,將黑線下拉到地電平,,黑線和棕線之間就會出現(xiàn)電源電壓,,如果電源是 12V 的那么這個電壓就是 12V,如果電源是 24V 這個電壓就是 24V,,一般三極管的驅(qū)動能力約 100 毫安左右,,所以可以直接驅(qū)動繼電器等小功率負載。如果客戶希望得到的是一個電壓信號,,可以在黑線和棕線之間接一個 1K 的電阻,,這時模塊沒有信號時,黑線就是電源+電壓,,模塊檢測到信號時黑線跳變成電源地(實際是 0.2V,,三極管的導(dǎo)通壓降)。

 

電容式接近開關(guān)工作原理:

電容式接近開關(guān)亦屬于一種具有開關(guān)量輸出的位置傳感器,,它的測量頭通常是構(gòu)成電容器的一個極板,,而另一個極板是物體的本身,當物體移向接近開關(guān)時,,物體和接近開關(guān)的介電常數(shù)發(fā)生變化,,使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化,,由此便可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷。這種接近開關(guān)的檢測物體,,并不限于金屬導(dǎo)體,,也可以是絕緣的液體或粉狀物體,在檢測較低介電常數(shù)ε的物體時,,可以順時針調(diào)節(jié)多圈電位器(位于開關(guān)后部)來增加感應(yīng)靈敏度,一般調(diào)節(jié)電位器使電容式的接近開關(guān)在 0.7-0.8Sn 的位置動作,。

 

5e85596a23607-thumb.jpg


工作流程方框圖

 

產(chǎn)品 2:M18 電容式接近開關(guān)(NPN 三極管驅(qū)動輸出)

檢測距離:1~10 毫米被檢測物:25X25X1 毫米響應(yīng)頻率:50HZ 工作電壓:10~36V 直流工作電流:小于 10 毫安輸出驅(qū)動電流:300 毫安溫度范圍:-25~70 度這是一種電容接近開關(guān),,主要用于檢測非金屬物,被廣泛應(yīng)用到顆粒料位儀,、人體接近開關(guān)等用途,,它的直徑為 18 毫米,固定時只要在設(shè)備外殼上打一個 18 毫米的園孔就能輕松固定,,長度約 70 毫米,,背后有工作指示燈,當檢測到物體時紅色 LED 點亮,,平時處于熄滅狀態(tài),,非常直觀,引線長度為 100 毫米,。

 

這種光電開關(guān)的輸出采用 NPN 型三極管集電極開漏輸出模式,,也就是說模塊的黑線就是三極管的集電極,如果模塊檢測到信號,,三極管就會導(dǎo)通,,將黑線下拉到地電平,黑線和棕線之間就會出現(xiàn)電源電壓,,如果電源是 12V 的那么這個電壓就是 12V,,如果電源是 24V 這個電壓就是 24V,一般三極管的驅(qū)動能力約 100 毫安左右,,所以可以直接驅(qū)動繼電器等小功率負載,。如果客戶希望得到的是一個電壓信號,可以在黑線和棕線之間接一個 1K 的電阻,,這時模塊沒有信號時,,黑線就是電源+電壓,模塊檢測到信號時黑線跳變成電源地(實際是 0.2V,,三極管的導(dǎo)通壓降),。

 

5e85596a4a1f0-thumb.jpg

5e85596a4800e-thumb.jpg

 

霍爾式接近開關(guān)工作原理:

當一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片垂直地放在磁場中時,薄片的兩端就會產(chǎn)生電位差,,這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應(yīng),,霍爾效應(yīng)的靈敏度高低與外加磁場的磁感應(yīng)強度成正比的關(guān)系,。

 

霍爾開關(guān)就屬于這種有源磁電轉(zhuǎn)換器件,它是在霍爾效應(yīng)原理的基礎(chǔ)上,,利用集成封裝和組裝工藝制作而成,,它可方便的把磁輸入信號轉(zhuǎn)換成實際應(yīng)用中的電信號,同時又具備工業(yè)場合實際應(yīng)用易操作和可靠性的要求,?;魻栭_關(guān)的輸入端是以磁感應(yīng)強度 B 來表征的,當 B 值達到一定的程度(如 B1)時,,霍爾開關(guān)內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),,霍爾開關(guān)的輸出電平狀態(tài)也隨之翻轉(zhuǎn)。輸出端一般采用晶體管輸出,,和接近開關(guān)類似有 NPN,、PNP、常開型,、常閉型,、鎖存型(雙極性)、雙信號輸出之分,?;魻栭_關(guān)具有無觸電、低功耗,、長使用壽命,、響應(yīng)頻率高等特點,內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌成一體化,,所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠的工作,。霍爾開關(guān)可應(yīng)用于接近開關(guān),,壓力開關(guān),,里程表等,作為一種新型的電器配件,。

 

霍爾開關(guān)的功能類似干簧管磁控開關(guān),,但是比它壽命長,響應(yīng)快無磨損,,而且安裝時要注意磁鐵的極性,,磁鐵極性裝反無法工作。

 

5e85596a60d4b-thumb.jpg

5e85596a589db-thumb.jpg

 

內(nèi)部原理圖及輸入 / 輸出的轉(zhuǎn)移特性

 

產(chǎn)品 3:M12 霍爾式接近開關(guān)(NPN 三極管驅(qū)動輸出)

檢測距離:1~10 毫米工作電壓:3~28V 直流工作電流:小于 5 毫安響應(yīng)頻率:5000HZ 輸出驅(qū)動電流:100 毫安,,感性負載 50 毫安溫度范圍:-25~70 度安裝方式:埋入式,。這是最常用的霍爾開關(guān),它的直徑為 12 毫米,,固定時只要在設(shè)備外殼上打一個 12 毫米的園孔就能輕松固定,,長度約 30 毫米,,背后有工作指示燈,當檢測到物體時紅色 LED 點亮,,平時處于熄滅狀態(tài),,非常直觀,引線長度為 100 毫米,。

 

5e85596a6164e-thumb.jpg

5e85596a4800e-thumb.jpg

 

 

這種光電開關(guān)的輸出采用 NPN 型三極管集電極開漏輸出模式,,也就是說模塊的黑線就是三極管的集電極,如果模塊檢測到信號,,三極管就會導(dǎo)通,,將黑線下拉到地電平,黑線和棕線之間就會出現(xiàn)電源電壓,,如果電源是 12V 的那么這個電壓就是 12V,,如果電源是 24V 這個電壓就是 24V,,一般三極管的驅(qū)動能力約 100 毫安左右,,所以可以直接驅(qū)動繼電器等小功率負載。如果客戶希望得到的是一個電壓信號,,可以在黑線和棕線之間接一個 1K 的電阻,,這時模塊沒有信號時,黑線就是電源+電壓,,模塊檢測到信號時黑線跳變成電源地(實際是 0.2V,,三極管的導(dǎo)通壓降)


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點,。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片,、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)和其它問題,,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失,。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:[email protected],。