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技術(shù)文章

電感式接近傳感器的參數(shù)解析與選擇

作者:   發(fā)布時(shí)間:2014/6/4 10:01:00   瀏覽次數(shù):2716
電感式接近傳感器的參數(shù)解析與選擇


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 1.接近傳感器是一種毋需與運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行機(jī)械接觸而可以操作的位置開(kāi)關(guān),接近傳感器是種開(kāi)關(guān)型傳感器(即無(wú)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)),它即有行程開(kāi)關(guān)、微動(dòng)開(kāi)關(guān)的特性,同時(shí)具有傳感性能,且動(dòng)作可靠,


  性能穩(wěn)定,頻率響應(yīng)快,應(yīng)用壽命長(zhǎng),抗干擾能力強(qiáng)等、并具有防水、防震、耐腐蝕等特點(diǎn)。產(chǎn)品有電感式、電容式、霍爾式、交、直流型。


  接近傳感器又稱無(wú)觸點(diǎn)接近傳感器,是理想的電子開(kāi)關(guān)量傳感器。


  2.接近傳感器的主要功能


  2.1檢驗(yàn)距離


  檢測(cè)電梯、升降設(shè)備的停止、起動(dòng)、通過(guò)位置;檢測(cè)車輛的位置,防止兩物體相撞檢測(cè);檢測(cè)工作機(jī)械的設(shè)定位置,移動(dòng)機(jī)器或部件的極限位置;檢測(cè)回轉(zhuǎn)體的停止位置,閥門的開(kāi)或關(guān)位置;


  檢測(cè)氣缸或液壓缸內(nèi)的活塞移動(dòng)位置。


  2.2尺寸控制


  金屬板沖剪的尺寸控制裝置;自動(dòng)選擇、鑒別金屬件長(zhǎng)度;檢測(cè)自動(dòng)裝卸時(shí)堆物高度;檢測(cè)物品的長(zhǎng)、寬、高和體積。


  2.3檢測(cè)物體存在有否 檢測(cè)生產(chǎn)包裝線上有無(wú)產(chǎn)品包裝箱;檢測(cè)有無(wú)產(chǎn)品零件。


  2.4轉(zhuǎn)速與速度控制


  控制傳送帶的速度;控制旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速;與各種脈沖發(fā)生器一起控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)數(shù)。


  2.5計(jì)數(shù)及控制


  檢測(cè)生產(chǎn)線上流過(guò)的產(chǎn)品數(shù);高速旋轉(zhuǎn)軸或盤的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)量;零部件計(jì)數(shù)。


  2.6檢測(cè)異常


  檢測(cè)瓶蓋有無(wú);產(chǎn)品合格與不合格判斷;檢測(cè)包裝盒內(nèi)的金屬制品缺乏與否;區(qū)分金屬與非金屬零件;產(chǎn)品有無(wú)標(biāo)牌檢測(cè);起重機(jī)危險(xiǎn)區(qū)報(bào)警;安全扶梯自動(dòng)啟停。


  2.7計(jì)量控制


  產(chǎn)品或零件的自動(dòng)計(jì)量;檢測(cè)計(jì)量器、儀表的指針?lè)秶刂茢?shù)或流量;檢測(cè)浮標(biāo)控制測(cè)面高度,流量;檢測(cè)不銹鋼桶中的鐵浮標(biāo);儀表量程上限或下限的控制;流量控制,水平面控制。


  2.8識(shí)別對(duì)象


  根據(jù)載體上的碼識(shí)別是與非。


  2.9信息傳送


  ASI(總線)連接設(shè)備上各個(gè)位置上的傳感器在生產(chǎn)線(50-100米)中的數(shù)據(jù)往返傳送等。


  3.接近傳感器分類及結(jié)構(gòu)


  接近傳感器的作用是當(dāng)某物體與接近傳感器接近并達(dá)到一定距離時(shí),能發(fā)出信號(hào)。它不需要外力施加,是一種無(wú)觸點(diǎn)式的主令電器。它的用途已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出行程開(kāi)關(guān)所具備的行程控制及限位保護(hù)。


  接近傳感器可用于高速計(jì)數(shù)、檢測(cè)金屬體的存在、測(cè)速、液位控制、檢測(cè)零件尺寸以及用作無(wú)觸點(diǎn)式按鈕等。就目前應(yīng)用較為廣泛的接近傳感器按工作原理可以分為以下幾種類型:


  高頻振蕩型:用以檢測(cè)各種金屬體


  電容型:用以檢測(cè)各種導(dǎo)電或不導(dǎo)電的液體或固體


  光電型:用以檢測(cè)所有不透光物質(zhì)


  超聲波型:用以檢測(cè)不透過(guò)超聲波的物質(zhì)


  電磁感應(yīng)型:用以檢測(cè)導(dǎo)磁或不導(dǎo)磁金屬


  按其外型形狀可分為園柱型、方型、溝型、穿孔(貫通)型和分離型。園柱型比方型安裝方便,但其檢測(cè)特性相同,溝型的檢測(cè)部位是在槽內(nèi)側(cè),用于檢測(cè)通過(guò)槽內(nèi)的物體,貫通型在我國(guó)很


  少生產(chǎn),而日本則應(yīng)用較為普遍,可用于小螺釘或滾珠之類的小零件和浮標(biāo)組裝成水位檢測(cè)裝置等。


  接近傳感器按供電方式可分為;直流型和交流型,按輸出型式又可分為直流兩線制、直流三線制、直流四線制、交流兩線制和交流三線制。


電感式接近傳感器的參數(shù)解析與選擇


  3.1兩線制接近傳感器


  兩線制接近傳感器安裝簡(jiǎn)單,接線方便;應(yīng)用比較廣泛,但卻有殘余電壓和漏電流大的缺點(diǎn)。


  3.2直流三線式


  直流三線式接近傳感器的輸出型有NPN和PNP兩種,70年代日本產(chǎn)品絕大多數(shù)是NPN輸出,西歐各國(guó)NPN、PNP兩種輸出型都有。PNP輸出接近傳感器一般應(yīng)用在PLC或計(jì)算機(jī)作為控制指令較多,


  NPN輸出接近傳感器用于控制直流繼電器較多,在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)控制電路的特性進(jìn)行選擇其輸出形式。


  4.接近傳感器的選型和檢測(cè)


  4.1.接近傳感器的選型


  對(duì)于不同的材質(zhì)的檢測(cè)體和不同的檢測(cè)距離,應(yīng)選用不同類型的接近傳感器,以使其在系統(tǒng)中具有高的性能價(jià)格比,為此在選型中應(yīng)遵循以下原則:


  4.1.1.當(dāng)檢測(cè)體為金屬材料時(shí),應(yīng)選用高頻振蕩型接近傳感器,該類型接近傳感器對(duì)鐵鎳、A3鋼類檢測(cè)體檢測(cè)最靈敏。對(duì)鋁、黃銅和不銹鋼類檢測(cè)體,其檢測(cè)靈敏度就低。


  4.1.2.當(dāng)檢測(cè)體為非金屬材料時(shí),如;木材、紙張、塑料、玻璃和水等,應(yīng)選用電容型接近傳感器。


  4.1.3.金屬體和非金屬要進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測(cè)和控制時(shí),應(yīng)選用光電型接近傳感器或超聲波型接近傳感器。


  4.1.4.對(duì)于檢測(cè)體為金屬時(shí),若檢測(cè)靈敏度要求不高時(shí),可選用價(jià)格低廉的磁性接近傳感器或霍爾式接近傳感器。


  4.2.接近傳感器技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)


  4.2.1.動(dòng)作距離測(cè)定;當(dāng)動(dòng)作片由正面靠近接近傳感器的感應(yīng)面時(shí),使接近傳感器動(dòng)作的距離為接近傳感器的最大動(dòng)作距離,測(cè)得的數(shù)據(jù)應(yīng)在產(chǎn)品的參數(shù)范圍內(nèi)。


  4.2.2.釋放距離的測(cè)定;當(dāng)動(dòng)作片由正面離開(kāi)接近傳感器的感應(yīng)面,開(kāi)關(guān)由動(dòng)作轉(zhuǎn)為釋放時(shí),測(cè)定動(dòng)作片離開(kāi)感應(yīng)面的最大距離。


  4.2.3.回差H的測(cè)定;最大動(dòng)作距離和釋放距離之差的絕對(duì)值。


  4.2.4.動(dòng)作頻率測(cè)定;用調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)膠木圓盤,在圓盤上固定若干鋼片,調(diào)整開(kāi)關(guān)感應(yīng)面和動(dòng)作片間的距離,約為開(kāi)關(guān)動(dòng)作距離的80%左右,轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤,依次使動(dòng)作片靠近接近傳感器,


  在圓盤主軸上裝有測(cè)速裝置,開(kāi)關(guān)輸出信號(hào)經(jīng)整形,接至數(shù)字頻率計(jì)。此時(shí)啟動(dòng)電機(jī),逐步提高轉(zhuǎn)速,在轉(zhuǎn)速與動(dòng)作片的乘積與頻率計(jì)數(shù)相等的條件下,可由頻率計(jì)直接讀出開(kāi)關(guān)的動(dòng)作頻率。


  4.2.5.重復(fù)精度測(cè)定;將動(dòng)作片固定在量具上,由開(kāi)關(guān)動(dòng)作距離的120%以外,從開(kāi)關(guān)感應(yīng)面正面靠近開(kāi)關(guān)的動(dòng)作區(qū),運(yùn)動(dòng)速度控制在0.1mm/s上。當(dāng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí),讀出量具上的讀數(shù),然后退


  出動(dòng)作區(qū),使開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。如此重復(fù)10次,最后計(jì)算10次測(cè)量值的最大值和最小值與10次平均值之差,差值大者為重復(fù)精度誤差。


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