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电工的基本知识——接入开关的物理对象和布线应用

来源:电工之家    日期:2020/08/26    浏览量:


指导注意

接近开关功能

接近开关又称接近传感器。接近位置开关是一种位置开关,可以由运动部件操作而不需要机械接触。当移动对象靠近开关到一定位置时,开关发出信号,实现非接触式位置开关的行程控制和计数自动控制。它由电感器、高频振荡器、放大器和外壳组成。接入开关的物理图和图文符号如下:

接近开关图形符号

接近开关文本符号

近接开关的分类和工作原理

根据不同的工作原理可分为电感型、电容型、光电型和磁感应型。如果根据电路的类型可以把电流分为交流电和直流电。

1、电感式接近开关

感应接近开关的感应头为铁氧体电感线圈,只能检测金属体。

振荡器在传感器头的表面产生一个交变磁场。当金属物体接近传感器头部时,接近开关实现内部运动,从而实现对“开”和“关”的控制。

2.电容式接近开关

电容式接近开关的感应头是一个圆形平板电极,与振荡电路的地线形成一个分布电容,当有导体或其他介质接近感应头时,电容量增大而使振荡器停止振荡,经过整形放大器输出电信号。电容式接近开关可以检查金属、非金属和液体。

3.磁感应接近开关

磁感应接近开关主要指霍尔接近开关,其工作原理是霍尔效应。当磁性物体接近霍尔开关时,霍尔接近开关的状态会发生变化,如从“开”到“关”。

4.光电接近开关

用光电效应制成的传感器称为光电传感器。光电传感器是根据投影仪发出的光,对探测体上的亮度增减,用光电转换组件组成的光探测器来检测物体的存在或不存在,大小等非接触式控制装置。

根据输出信号可分为模拟型、数字型和开关型。输出为开关值的传感器为光电接近开关。它由一个光发射器(发射红外光或可见光)和一个光接收器(接收光线并将其转换成电信号以开关的形式输出)组成。

光电接近开关可分为计数式、反射式和漫射式。

3接近开关的选择

1、接近开关类型的选择

检测金属的首先选用电感式,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.选择接近开关的外观

通常选用圆柱螺纹的形状,可根据实际需要进行选择。

3.检测距离选择

根据需要选择,一般厂家的说明书都会标明检测距离。

4.信号输出选择

交流接近开关输出交流信号,直流接近开关输出直流信号。特别注意:负载电流必须小于接近开关的输出电流,否则需加转换电路。

5.开关频率的选择

开关频率是指接近开关每秒开关开到关的次数,直流接近开关可以达到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AC220V、AC36V优先;直流接近开关选择DC12V和DC24V。一般来说,有一个广泛的电压选择接近开关。如图所示:

接近开关物理连接原理图

在本节中,我们将详细解释接近开关的物理接线。

在接线之前,我们首先观察接近开关的额定电压,以及电源是DC(DC)还是AC(AC)。下面我们详细讲解三种物理布线,你可以推而广之,自己引申到其他的关开关布线,一般也就这几种形式,我们仔细研究、分析,你就可以掌握了。

如图所示为一个220V、常开双线接近开关的实物图。接近开关一端接电源,另一端接负载KM1,然后另一端接薄膜,形成一个回路。当电源QS1闭合时,电路不响应。当一个物体接近接近开关,电路传导,KM1得到电力。此时KM1辅助触点闭合,KM2辅助触点通电,KM2辅助触点导通并自锁,指示灯H亮。

当物体离开接近开关时,KM1失去电源,KM2继续接收电源。按下停止键SB1,KM2断电,指示灯熄灭。

上图是DC24V三线制pNp型接近开关,一般三线制的分pNp和NpN两种,即高电平和低电平两种,其中高电平pNp输出信号是24V,低电平NpN输出信号是0V。另外两根线是DC24V电源线。

一般直流电有正负极,接线的时候要特别注意,别接反了。看上图可知pNp型接线方式,电源线接电源,输出信号线为24v,接KM1负载一端,负载KM1另外一端接0V,这样才能形成回路。下图NpN的接线输出信号是0V,所以输出信号线一端接负载KM3,另外一端接24V,这样就形成一个回路。

图中-V为交流220V、直流24V的电源开关。当电源开关QS闭合时,物体接近接近开关,负荷KM3得到电力。辅助触点KM3接通,使线圈KM4获得电力。辅助触点KM4自锁,指示灯亮。

当物体离开接近开关时,KM3失去电源,KM3辅助触点断开,KM4自锁继续获得电源。

断开电源开关QS,断电,指示灯熄灭。

仔细观察pNp和NpN的接线原理图,可以快速理解pNp和NpN接近开关的物理接线图。我们希望我们能保持联系,掌握他们的布线。