曾庆文
目录
第一章接近开关的功能及分类 (3)
1.概述 (3)
1.2各种接近开关的原理 (3)
1.2.接近开关的主要功能 (5)
管式静态混合器1.3.接近开关的分类 (5)
第二章接近开关的工作状态 (6)
2.1.PNP与NPN型三极管 (7)
2.2. 接近开关的工作过程 (8)
2.3 PNP与NPN型传感器（开关型）输出形式： (10) 第三章接近开关与外部负载的连接 (13)
一、接近开关与PLC的连接 (13)
3.1术语 (13)
3.2.PLC输入电路的形式 (14)
3.3．PLC单端共点（Com）数字量输入方式 (15)
3.4.接近开关/光电开关与PLC的连接 (17)
二、接近开关与机械开关的连接 (20)智能操作票
第四章接近开关在实际工作中的应用 (21)
4.1.接近开关的选型 (21)
4.3 接近开关两种安装方式 (22)
4.4NPN和PNP接近开关的判别 (23)
4.5NPN和PNP接近开关的互换 (23)
结束语 (25)
参考文献 (26)
第一章接近开关的功能及分类
1.概述
接近开关是有源输出型传感器，是当今应用最为广泛的传感器。它分为NPN和PNP两种输出形式。有些人在使用时，经常搞混。比如，我们应用最多的三菱FX2N系列PLC，是漏型输入的。它对应输入的接近开关是NPN型的。当我们检修时发现接近开关损坏后，需要更换，结果更换后，发现接近开关电源灯亮，但是PLC输入点无动作。再一检查，原来我们拿的是PNP型接近开关。接近开关还有常开、常闭之分，有些人会认为NPN是常开，PNP是常闭。还有就是我们拿变压器+硅堆整流后作为接近开关的输入电源，去推动中间继电器，为什么有的接近开关能推动，有些接近开关推不动。这些经常困
扰我们的问题，是我们对接近开关认识不够清晰。下文是我总结多年的维修经验，对接近开关做一些总结，希望对大家有所帮助。
1.2各种接近开关的原理
接近开关是一种毋需与运动部件进行机械接触而可以动作的位置开关，当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而驱动交流或直流电器或给计算机装置提供控制指令。接近开关是开关型传感器（即一种无触点开关），它即有行程开关、微动开关的特性，同时具有传感性能，且动作可靠，性能稳定，频率响应快，应用寿命长，抗干扰能力强等、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。产品有电感式、电容式、霍尔式、交、直流型。接近开关又称无触点接近开关，是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节。因此到目前，接近开关的应用范围日益广泛，其自身的发展和创新的速度也是极其迅速 1.2.1电感式接近传感器
电感式接近传感器由高频振荡、检波、放大、触发及输出电路等组成。振荡器在传感器检测面产生一个交变电磁场，当金属物体接近传感器检测面时，金属中产生的涡流吸收了振荡器的能量，使振荡减弱以至停振。振荡器的振荡及停振这二种状态，转换为电信号通过整形放大转换成二进制的开关信号，经功率放大后输出。图1
图1传感器原理.bmp
（1）通用性接近传感器的工作原理
振荡电路中的线圈L产生一个高频磁场。当目标物接近磁场时，由于电磁感应在目标物中产生一个感应电流（涡电流）。随着目标物接近传感器，感应电流增强，引起振荡电路
中的负载加大。然后，振荡减弱直至停止。传感器利用振幅检测电路检测到振荡状态的变化，并输出检测信号。图2
振幅变化的程度随目标物金属种类的不同而不同，因此检测距离也随目标物金属的种类不同而不同。电工工具包
（2）所有金属型传感器的工作原理
叉车钢圈所有金属型传感器基本上属于高频振荡型。和普通型一样，它也有一个振荡电路，电路中因感应电流在目标物内流动引起的能量损失影响到振荡频率。目标物接近传感器时，不论目标物金属种类如何，振荡频率都会提高。传感器检测到这个变化并输出检测信号。
图2传感器原理2.bmp
（3）有金属型传感器工作原理
有金属传感器基本上属于高频振荡型。它有一个振荡电路，电路中因感应电流在目标物内流动引起的能量损失影响到振荡频率的变化。当铝或铜之类的有金属目标物接近传感器时，振荡频率增高；当铁一类的黑金属目标物接近传感器时，振荡频率降低。如果振荡频率高于参考频率，传感器输出信号
1.2.2电容式接近传感器的原理
电容式接近传感器由高频振荡器和放大器等组成，由传感器的检测面与大地间构成一个电容器，参与振荡回路工作，起始处于振荡状态。当物体接近传感器检测面对，回路的电容量发生变化，使高频振荡器停震。振荡与停振这二种状态转换为电信号经放大器转化成二进制的开关信号。
1.2.3霍尔接近传感器原理
霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关，叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时，开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化，由此识别附近有磁性物体存在，进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。
1.2.4光电式接近开关工作原理
广泛定义也称光电感测器，它的种类相当多，其中扩散反射型光电近接与一般近接架构
较相同，感测器内建光源电路，利用光发射器藉由物体表面反射回来的光量强度，来判断物体有无，此类型感测器不需反射板，虽然检出距离设定容易，不过缺点很多如：感测距离短、检出精度不一、感测物体背景需考量、检测感度调整、两个光电近接装置过近容易产生干涉误动作等
1.2.5其它型式的接近开关工作原理
当观察者或系统对波源的距离发生改变时，接近到的波的频率会发生偏移，这种现象称为多普勒效应。声纳和雷达就是利用这个效应的原理制成的。利用多普勒效应可制成超声波接近开关、微波接近开关等。当有物体移近时，接近开关接收到的反射信号会产生多普勒频移，由此可以识别出有无物体接近
1.2.接近开关的主要功能
1.2.1.检验距离：检测电梯、升降设备的停止、起动、通过位置；检测车辆的位置，防止两物体相撞检测；检测工作机械的设定位置，移动机器或部件的极限位置；检测回转体的停止位置，阀门的开或关位置；检测气缸或液压缸内的活塞移动位置。
1.2.2.尺寸控制：金属板冲剪的尺寸控制装置；自动选择、鉴别金属件长度；检测自动装卸时堆物高度；检测物品的长、宽、高和体积。
微波感应开关1.2.3.检测物体存在有否：检测生产包装线上有无产品包装箱；检测有无产品零件。
1.2.4.转速与速度控制：控制传送带的速度；控制旋转机械的转速；与各种脉冲发生器一起控制转速和转数。
1.2.5.计数及控制检测：生产线上流过的产品数；高速旋转轴或盘的转数计量；零部件计数。
1.2.6.检测异常：检测瓶盖有无；产品合格与不合格判断；检测包装盒内的金属制品缺乏与否；区分金属与非金属零件；产品有无标牌检测；起重机危险区报警；安全扶梯自动启停。
1.2.7.计量控制：产品或零件的自动计量；检测计量器、仪表的指针范围而控制数或流量；检测浮标控制测面高度，流量；检测不锈钢桶中的铁浮标；仪表量程上限或下限的控制；流量控制，水平面控制。
1.2.8.识别对象：根据载体上的码识别是与非。
1.2.9.信息传送：ASI（总线）连接设备上各个位置上的传感器在生产线（50-100米）中的数据往返传送等。
1.3.接近开关的分类
接近开关的作用是当某物体与接近开关接近并达到一定距离时，能发出信号。它不需要外力施加，是一种无触点式的主令电器。它的用途已远远超出行程开关所具备的行程控制及限位保护。就目前应用较为广泛的接近开关按工作原理可以分为以下几种类型：
1.3.1.高频振荡型：用以检测各种金属体
1.3.
2. 电容型：用以检测各种导电或不导电的液体或固体
1.3.3.光电型：用以检测所有不透光物质
1.3.4.超声波型：用以检测不透过超声波的物质
1.3.5.电磁感应型：用以检测导磁或不导磁金属按其外型形状可分为园柱型、方型、沟型、穿孔（贯通）型和分离型。园柱型比方型安装方便，但其检测特性相同，沟型的检测部位是在槽内侧，用于检测通过槽内的物体，贯通型在我国很少生产，而日本则应用较为普遍，可用于小螺钉或滚珠之类的小零件和浮标组装成水位检测装置等。
1.3.6.接近开关按供电方式可分为：直流型和交流型，
无人机首推北京天宇创通1.3.7.按输出型式又可分为：直流两线制、直流三线制、直流四线制、交流两线制图
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