理论

1、描述电感式传感器的工作原理，为何电感式传感器无法探测到非金属材料；

电感式传感器是利用金属导体和交变电磁场的互感原理。位于传感器前端的检测线圈产生高频磁场，当金属物体接近该磁场，金属物体内部产生涡电流，导致磁场能量衰减，当金属物体不断靠近传感器感应面，能量的被吸收而导致衰减，当衰减达到一定程度时，触发传感器开关输出信号，从而达到非接触式之检测目的。

电感式工作原理分一下几个部分，震荡部分，信号处理部分，输出部分！三大块！其基本原理是，震荡部分产生一个信号，经信号处理部分处理后输出！

有些材料虽然是金属的，但它不能产生涡流效应。比如锗，其导电能力相当差。

而另一些材料虽然是非金属的，它却能产生涡流效应。比如石墨也能导电。

对于以上两种例子还需实验来论证。

电感式接近传感器由三大部分组成：振荡器、开关电路及放大输出电路。

振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生涡流，从而导致振荡衰减，以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件，从而达到非接触式之检测目的。

电感式接近传感器只对金属对象敏感﹐因此电感式接近传感器不能应用于非金属对象检测。同时﹐由于高频振荡线圈产生的交变磁场是散射的﹐这样当金属对象不断接近传感器的前端时，会触发传感器状态的变化﹐而且在传感器的周围出现金属对象时传感器也会发出讯号。对检测正确性要求较高的场合或传感器安装周围有金属对象的情况下﹐需要选用屏蔽式电感性接近传感器﹐因为这种类型的传感器事先已经将振荡线圈周围的磁场进行了屏蔽﹐只有当金属对象处于传感器前端时才触发传感器状态的变化。

另外﹐电感式接近传感器的检测距离会因被测对象的尺寸﹑金属材料﹐甚至金属材料表面镀层的种类和厚度不同而不同; 因此﹐使用时应查阅相关的参考手册。

2、实训设备的传感器如何能检测出原料是金属材料还是非金属材料。

接近开关是一种毋需与运动部件进行机械接触而可以操作的位置开关，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。接近开关是种开关型传感器（即无无触点开关），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

电感式接近开关：通常，电感式传感器由四大部分组成：线圈、振荡器、触发电路及放大输出电路。振荡器产生一个高频电磁场，由线圈引出，然后再在传感器的感应端发出。当金属目标接近这一电磁场时，金属物体内将产生涡流，涡流的产生将吸收电磁场和震荡器的能量。当金属物体不断靠近传感器端面，能量的被吸收而导致衰减，当衰减达到一定程度时，触发电路将触发开关输出信号，从而达到非接触式之检测目的。

电容式接近开关：电容式传感器的感应面由两个同轴金属电极构成，很象“打开的”电容器电极，该两个电极构成一个电容，串接在RC振荡回路内。电源接通时，RC振荡器不振荡，当一目标朝着传感器感应面靠近时，电容容量增加，振荡器开始振荡。通过后级电路的处理，将振和振荡两种信号转换成开关信号，从而起到了检测有无物体存在的目的。该传感器能检测金属物体，也能检测非金属物体，对金属物体可以获得最大的动作距离，对非金属物体动作距离决定于材料的介电常数，材料的介电常数越大，可获得的动作距离越大。

霍尔式接近开关：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。

3、变频器常见的调速控制方法有哪几种？本实训台是用哪种调速控制法方式？有什么特点？

变频器常用的调速方式有多段速和频率指令输入变频调速两种。这套设备属多段速调速。特点是通过控制变频器多段速端子的开关组合来实现对电动机的多段调速。

控制变频器的调速有：1.通过外部的模拟量信号控制变频，要设置变频器参数。

2.通过多段速控制，各种变频器不同，设置不同。

3.手动调节。

4、PLC开关量输出有几种形式？本装置中PLC输出是哪一种形式？这种形式有什么特点？

R-继电器

T-晶体管

S-晶闸管

(1)继电器输出：优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载，且电压也可不同，带负载电流可达2A／点；但继电器输出方式不适用于高频动作的负载，这是由继电器的寿命决定的。其寿命随带负载电流的增加而减少，一般在几十万次至l百万次之间，有的公司产品可达1000万次以上，响应时间为10ms (2)晶闸管输出：带负载能力为0．2A／点，只能带交流负载，可适应高频动作，响应时间为1ms.

(3)晶体管输出：最大优点是适应于高频动作，响应时间短，一般为0．2ms左右，但它只能带DC 5—30V的负载，最大输出负载电流为0．5A／点，但每4点不得大于0．8A。

继电器输出接口可驱动交流或直流负载，但其响应时间长，动作频率低；晶体管输出和双向晶闸管输出接口的响应速度快，动作频率高，但晶体管输出接口只能用于驱动直流负载，而双向晶闸管输出只能用于驱动交流负载。

1、开路集电极方式：控制三极管的通断，达到控制输出的目的。要求负载为直流驱动型。一般要求外配直流24V电源使用。接线有极性要求。

2、继电器输出：输出接口是干触点。一般来说，不同电压等级的交直流系统负载都可以使用。只要负载容量不超出触点容量即可。

plc开关量输出种类有三种：

1.继电器输出，可用于交流和直流电路。

2.晶体管输出，可用于直流电路。

3.晶闸管输出，可用于交流电路。

PLC的开关量输出一般有3种形式：

1、晶体管输出（可分PNP、NPN型），优点是通断速度快（脉冲输出），寿命长；缺点是工作电压低（不能接市电），负载能力弱，300mA左右。

2、可控硅输出：通断速度比晶体管慢，寿命长，工作电压能直接接市电，但负载能力受体积所限。

3、继电器输出：优点是工作电压高，能接市电，负载能力大，2~5A。缺点是通断速度慢，触点机械寿命短。

常见的输出形式有继电器输出、晶闸管（SSR）输出、晶体管输出。特点是：继电器输出型：CPU驱动继电器线圈，令触点吸合，使外部电源通过闭合的触点驱动外部负载，其开路漏电流为零，响应时间慢（约10ms），可带较大的外部负载；晶体管输出型：CPU通过光耦合使晶体管通断，以控制外部直流负载，响应时间快（约0.2ms），可带外部负载小；可控硅输出型：CPU通过光耦合使三端双向可控硅通断，以控制外部交流负载,开路漏电流大,响应时间较快(约1ms)。

5、本系统采用触摸屏控制有什么优点？

实现多地控制

实现过程控制的监控显示

实现电量的计量等辅助作用