通用接近开关

工作原理

　　通用接近开关的工作原理, 与传统的高频振荡型接近开关是大不相同的。传统的高频振荡型接近开关的感应体必须是导体。而且,由于感应体材质不同,对开关本体振荡的影响是不一样的, 即导磁性感应体和非导磁性感应体对振荡衰减速度的影响是不一样的。于是,存在着两种不同的感应能力,即导磁性感应体可远距离工作, 而非导磁性感应体却只能近距离工作。此外, 传统的高频振荡接近开关为了把磁束集中于端部, 就需要设置铁氧体磁芯。因此,在焊接环境等条件下工作时,抗干扰能力差。

　　而通用接近开关则不需要铁氧体磁芯, 在塑料绕线管上设置三个线圈, 原铁氧体磁芯成为空心结构。从内部结构来看, 振荡回路是由一个发射线圈及两个感应线圈构成的。其位置关系如图所示, 一个发射线圈位于两个感应线圈之间。

　　其中,发射线圈是振荡电路的一部分,担负着发射磁场的任务。两个感应线圈串联连接, 线圈的圈数及配置形式, 是根据所需感应电压确定的 (感应线圈的感应电压是由发射线圈引起的) 。因此, 当感应体未进入动作范围以内时,在发射线圈发射的高频磁场的作用下,两个感应线圈中的感应电压之和几乎为零。即在非工作状态下, 两个感应线圈的感应电压相互抵消,处于平衡状态。

　　一旦感应体进入动作距离以内,便对由发射线圈发射的高频磁场产生影响,在感应体内产生一种高频磁场。这种高频磁场与发射线圈发射的高频磁场产生抵消作用,从而形成新的合成磁场。由于这种合成磁场对两个感应线圈的影响是不相同的,因此使得两个感应线圈中的感应电压的平衡发生变化。电压的这种变化,完全取决于感应体与感应线圈之间的距离。由于两个感应线圈串联连接,极性相反,因此,稍有变化就会产生电压差,通过信号处理电路可将这种电压差转化为开关信号。

技术指标

　　1.动作距离测定;当动作片由正面靠近接近开关的感应面时，使接近开关动作的距离为接近开关的动作距离，测得的数据应在产品的参数范围内。

　　2.释放距离的测定;当动作片由正面离开接近开关的感应面，开关由动作转为释放时，测定动作片离开感应面的距离。

　　3.回差H的测定;动作距离和释放距离之差的值。

　　4.动作频率测定;用调速电机带动胶木圆盘，在圆盘上固定若干钢片，调整开关感应面和动作片间的距离，约为开关动作距离的80[[%]]左右，转动圆盘，依次使动作片靠近接近开关，在圆盘主轴上装有测速装置，开关输出信号经整形，接至数字频率计。此时启动电机，逐步提高转速，在转速与动作片的乘积与频率计数相等的条件下，可由频率计直接读出开关的动作频率。

　　5.重复精度测定;将动作片固定在量具上，由开关动作距离的120[[%]]以外，从开关感应面正面靠近开关的动作区，运动速度控制在0.1mm/s上。当开关动作时，读出量具上的读数，然后退出动作区，使开关断开。如此重复10次，计算10次测量值的值和最小值与10次平均值之差，差值大者为重复精度误差.

应用实例

　　1 在同一感应距离下检测各种不同金属

　　由于这种接近开关的工作原理是差动式的 (检测两个感应线圈的电压差的方式) 。因此,不管是导磁性的还是非导磁性金属, 所有金属都可以在同一距离条件下通过感应方式进行检测作业 (这是传统的高频振荡型接近开关做不到的) 。于是,在同一生产线上,当同一输送带上既有铁制罐头盒经过,又有铝制罐头盒经过时,如果用传统的高频振荡型接近开关检测,那么,由于导磁性金属与非导磁金属的动作距离差异很大,就需要设置与之分别对应的两个接近开关, 而且,当工序转换时,必须重新调整。而当采用通用接近开关时, 则只需采用一个接近开关即可, 可见具有明显的便利性和经济性。

　　2 远距离检测差动方式还可以实现远距离检测。

　　特别是感应面规格为M12 的非埋入型接近开关, 用于检测非导磁性感应体时,其动作距离约为传统同类接近开关的5 倍。因此,便于在因结构条件所限而不能近距离使用的情况下应用。

　　3 用于有干扰的工作环境

　　通用接近开关由于结构上的特点, 即没有传统的高频振荡型接近开关中必不可少的铁氧体磁芯,因此,交直流磁场对其干扰很小,从而能够扩大应用范围。例如,可以在焊接场所用于焊接机器人焊臂及工件的检测。此外, ST4X 还有一些规格也具有良好的耐环境适应性, 如外表面带有聚四氟乙烯涂层的、防溅型的等等

　　4 用于高速检测

　　同样的道理,由于开关结构中没有铁氧体磁芯, 通用接近开关还能实现高速响应, 特别是40 ×40 的四棱柱型接近开关, 其响应速度高达 2 000Hz (埋入式) 和1 500Hz(非埋入式) , 相当于传统产品的十倍以上。因此可用于高速回转齿轮轮齿检测。