接近开关原理及接线图

电容/电感/霍尔式接近开关的工作原理 

1、电感式接近开关工作原理 

电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。工作流程方框图及接线图如下所示：

2、电容式接近开关工作原理 

电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器，它的测量头通常是构成电容器的一个板，而另一个板是物体的本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断。这种接近开关的检测物体，并不限于金属导体，也可以是绝缘的液体或粉状物体，在检测较低介电常数ε的物体时，可以顺时针调节多圈电位器（位于开关后部）来增加感应灵敏度，一般调节电位器使电容式的接近开关在0.7-0.8Sn的位置动作。工作流程方框图及接线图如下所示：

3、霍尔式接近开关工作原理 

当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U， 

其表达式为U=K·I·B/d其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场（洛伦慈力Lorrentz）的磁感应强度，d是薄片的厚度。 由此可见，霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。我门销售的霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。 

霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度（如B1）时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出，和接近开关类似有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型（双性）、双信号输出之分。 霍尔开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点，内部采用环氧树脂封灌成一体化，所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。霍尔开关可应用于接近开关，压力开关，里程表等，作为一种新型的电器配件。 

霍尔开关的功能类似干簧管磁控开关，但是比它寿命长，响应快无磨损，而且安装时要注意磁铁的性，磁铁性装反无法工作。 

内部原理图及输入/输出的转移特性和接线图如下所示：

接近开关的选型

1、接近开关类型的选择

检测金属的先选用电感式，检测非金属时优先选用电容式，检测磁信号的选用磁感式接近开关。

2、接近开关外观的选择

一般常选用圆柱螺纹形状，可根据实际需要来选择。

圆柱螺纹形状的接近开关

3、检测距离的选择

根据需要选用，一般厂家说明书上都会注明检测距离。

4、信号的输出选择

交流接近开关输出交流信号，而直流接近开关输出直流信号。特别注意：负载的电流一定要小于接近开关的输出电流，否则应添加转换电路。

5、开关频率的选择

开关频率指接近开关每从“开”到“关”转换的次数。直流接近开关可达到200Hz，交流接近开关只能达到25Hz。

6、额定电压的选择

交流接近开关优选AC 220V和AC 36V；直流接近开关优选DC 12V和DC 24V。一般情况下，接近开关的电压选择范围很广。如下图所示：

额定电压为：DC 10V～30V

接近开关被消费者广泛的于精密实验设备，电子设备、印刷机械、机床、冶金等行业，因此接近开关的市场是非常可观的，接近开关做自动设备的行程控制及限位保护也都广泛用于高速技术、测速等场所。天我们主要讲的是有关接近开关一些平常使用注意事项：

　　1、在一般工业生产用地中，通常采用感应式（电涡流）接近开关和电容式接近开关。由于这两种接近开关对环境的要求较低，零节点的检测距离更高，而自动化设备的应用也很普遍。

　　2、当待测物体是导电物体或可以固定在金属物体上时，一般采用（涡流）感应式接近开关，由于其具有高的频率响应，抗干扰性能好，适用范围广，价格低，使用寿命长。

　　3、如果测量的对象不是金属（或金属）、液位高度、粉末材料高度、塑料、烟草等。电容式接近开关应使用。这种开关的响应频率较低，但稳定性好。安装时应考虑环境因素的影响。

　　4、如果测得的物体作为导磁材料或以差异和它在一起运动的物体和磁钢被嵌入在被测量的对象中，应选择霍尔接近开关，其价格低，由于内部使用的特殊性质的材料，脆性，只能检测到磁性金属。