项目二：电容式接近开关电路

接近开关原理及接线图

理作原开关的工式容/电感/霍尔接近电、电感式接近开关工作原理1电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。

这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。

这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。

工作流程方框图及接线图如下所示：、电容式接近开关工作原理2电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器，它的测量头通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是物体的本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断。

这种接近开关的检测物体，并不限于金属导体，也可以是绝缘的液体或粉状物体,在检测较低介电常数ε的物体时，可以顺时针调节多圈电位器（位于开关后部）来增加感应灵敏度，一般调节电位器使电容式的接近开关在0.7-0.8Sn的位置动作。

工作流程方框图及接线图如下所示：、霍尔式接近开关工作原理3当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，，U这种现象就称为霍尔效应。

两端具有的电位差值称为霍尔电势其表达式为U=K·I·B/d其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场（洛伦是薄片的厚度。

d）的磁感应强度，Lorrentz慈力由此可见，霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。

我门销售的霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。

霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度（如B1）时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。

接近开关原理及接线图.docx

电容/电感/霍尔式接近开关的工作原理1、电感式接近开关工作原理电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。

这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。

这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。

工作流程方框图及接线图如下所示：2、电容式接近开关工作原理电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器，它的测量头通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是物体的本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断。

这种接近开关的检测物体，并不限于金属导体，也可以是绝缘的液体或粉状物体,在检测较低介电常数ε的物体时，可以顺时针调节多圈电位器（位于开关后部）来增加感应灵敏度，一般调节电位器使电容式的接近开关在0.7-0.8Sn的位置动作。

工作流程方框图及接线图如下所示：3、霍尔式接近开关工作原理当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。

两端具有的电位差值称为霍尔电势U，其表达式为U=K·I·B/d其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场（洛伦慈力Lorrentz）的磁感应强度，d是薄片的厚度。

由此可见，霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。

我门销售的霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。

霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度（如B1）时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。

接近开关原理及接线图

电容/电感/霍尔式接近开关的工作原理1、电感式接近开关工作原理电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。

这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。

这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。

工作流程方框图及接线图如下所示：2、电容式接近开关工作原理电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器，它的测量头通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是物体的本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断。

这种接近开关的检测物体，并不限于金属导体，也可以是绝缘的液体或粉状物体,在检测较低介电常数ε的物体时，可以顺时针调节多圈电位器（位于开关后部）来增加感应灵敏度，一般调节电位器使电容式的接近开关在0.7-0.8Sn的位置动作。

工作流程方框图及接线图如下所示：3、霍尔式接近开关工作原理当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。

两端具有的电位差值称为霍尔电势U，其表达式为U=K·I·B/d其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场（洛伦慈力Lorrentz）的磁感应强度，d是薄片的厚度。

由此可见，霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。

我门销售的霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。

霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度（如B1）时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。

电容接近开关的原理图

电容接近开关的原理图
电容接近开关的原理图如下图所示：
[原理图]
实际电路中，电容连接在开关旁边。

当开关处于关闭状态时，电容器与电路断开，不导通电流。

而当开关关闭时，电容器与电路相连，导通电流。

在电容接近开关的电路中，当有电压施加在开关上时，电流从电源通过电容器流过。

电容器的充电过程取决于电源电压和电容的特性。

一旦电容器被充电到特定电压水平，电容器便开始存储能量，形成电场。

这种电场将使得电容器两个端口之间的绝缘被穿透，使电流能够通过电容器。

因此，当开关关闭时，电容器充电，并导通电流。

而当开关打开时，电容器断开与电路的连接，不导通电流。

以上就是电容接近开关的工作原理。

电容式接近开关原理

电容式接近开关原理电容式接近开关是一种常用的非接触式探测器件，可以用于检测金属和非金属物体的接近和远离，并将其转换成电信号输出，具有灵敏、可靠、精确等特点。

本文将详细介绍电容式接近开关的原理、构造、应用、特点等相关知识。

电容式接近开关的原理是利用物体与传感器之间的电容变化来检测接近与远离。

传感器由两个金属电极组成，当感应物体接近时，物体和电极之间就会形成一个电容，并在传感器内部形成一个电容回路。

当物体远离时，电容回路就会断开。

由于电容值与物体与电极之间的距离成反比关系，因此通过测量电容值的变化，就可以确定物体与电极之间的距离，从而实现接近开关的控制。

电容式接近开关的探测范围是非常有限的，通常不超过10mm，这就要求被探测物体必须非常接近传感器才能被检测到。

感应物体的电性能对电容式接近开关的探测距离也有影响。

具有高电导率的物体和导电性的表面会增强电容，从而增加感应距离。

电容式接近开关主要由传感器、振荡器和输出电路三部分组成。

1.传感器传感器是电容式接近开关的核心部件，由两片平行放置的金属电极组成，通常为铜片或铝片，电极之间留有微小的间隙，形成电容回路。

当感应物体接近电极时，物体和电极之间的距离减小，从而使电容值增加，进而使接近开关的输出信号发生变化。

2.振荡器振荡器是电容式接近开关的另一个重要组成部分。

振荡器中包含了一些元件，如晶体管、电容器和电阻器等，用来产生一定频率的交流信号。

振荡电路对感应物体的距离变化非常敏感，只要感应物体的距离发生微小变化，振荡频率就会发生变化，从而输出信号的状态也会发生变化。

3.输出电路输出电路是电容式接近开关的第三部分，用于将传感器接收到的信号转换成可靠的数字信号输出。

通常采用开关管或三极管等电子元件实现信号的放大和处理。

电容式接近开关广泛应用于各种自动控制系统中，例如工业生产自动化、流水线生产、机床加工、电器自动化等领域。

其主要应用包括：1.位置检测：电容式接近开关可以用于检测物体的位置，例如在流水线上用来检测物体是否到达指定位置。

电容式接近开关控制电路

。路电制控式应感容电的作制路电成集由是 3 图。示所 2 图如数参件元他其�振起利顺能路电使以 � 值的 0 C 大增地当适要需就 � H m4 于大量感电果如� 感电码色何任的 H m 6 � H m1 为量感电用使以可 1 L 感电 � 中 2 图在。目项等小大、近远的体物制控所器制控节调来而从 � 值界临的振停、振起器荡振整调以可小大的它节调 � 容电节调度敏灵是 0C 。开断直一就器电继则否�态状荡振次一下人进能才路电�后合闭再 S 关开开松再要需后开断器电继且而 � 开断电失器电继使 � 止截会就 2TV 管关开时此 � 号信制控流直出输再不就路电波检频射� 振停器荡振果如� 荡振止停器荡振至直量馈反正的器荡振低降会就加增的容电而 � 容电的间之” 地“ 和片极电出应感会都体导的片极电应感近靠何任于由 � 时片极电应感近接体导有当 � 源电的路电控被通接 � 合吸电得器电继 � 通导 2TV 管关开使号信该� 号信制控流直为成后波检 2 D V、 1 D V 经号信压电频射的出输极射发 1 T V 时此 � 荡振常正路电荡振的成组 1TV � 时片极电应感近接体导他其有没在。器测探为作极电集的 1TV 在连片极电应感属金 � 路电荡振频射个一成构件元围周与 1TV 管极三 � 中 2 图在

电容式接近开关

电容传感器的理想公式为
C A 0r A
dd
d ——极板间距离； A ——极板面积； ε——电容极板间介质的介电常数。
改变d、A、三个参量中的任意一个量，均可使
平板电容的电容量C 改变。固定三个参量中的两个，可以做成三种类型的电
容传感器。
声传感器应用模型
几种不同电容式传感器的原理结构图
Uo
U AB

T1 T1
T2 T2
U1
T1 ─ C1的充电时间； T2 ─ C2的充电时间； U1 ─ 触发器输出的高电位
由于U1的值是已知的，因此，输出直流电压UAB随T1和 T2而变，亦即随UA和UB的脉冲宽度而变，从而实现了输出脉冲电压的调宽。当然，必须使参考电位Uf小于U1。由电路可得出，电容C1和C2的充电时间为:
U AB

S1 S1
S2 S2
U1
式中S1，S2─—分别为C1，C2电极极板面积。
Uo

S S U1
由此可见，对于差动脉冲调宽电路，不论是改变平板电容器的极板面积或是极板距离，其变化量与输出量都成线性关系。
公式与变压器电桥形式相同，但变压器电桥输出的是交流电，而脉冲调宽电路输出的是直流电。脉冲调宽电路具有以下五方面的特点： ①消除了非线性； ②不需要相敏检波即能获得较大的直流输出； ③电路只采用直流电源，不需要频率发生器； ④频率对输出无影响； ⑤对输出矩形波纯度要求不高。
为了获得较好的线性关系，一般谐振电路的工作点选在谐振曲线的一
边，即最大振幅Um 的70%附近地方，如图所示，且工作范围尽量选在接近线性的BC段内。这种电路的特点是比较灵敏，但缺点是：
•（1）工作点不容易选好，变化范围也较窄；

电容式接近开关..

使传感器的电容量发生改变
1、寄生电容存在对传感器的影响
导致传感器特性不稳定，并产生干扰
2、克服寄生电容：静电屏蔽
五、电容式接近开关设计
d
x
C (1 q / p ) 0
a)
动极板有角位移时，与定极板的有效面积变化，变面积式电容传感器的输出特性是线性的，灵敏度是常数。这一类传感器多用于检测直线位移、角位移、尺寸等参量。
3．变介电常数电容式传感器
变介电常数电容式传感器原理动画演示
常用材料的介电常数
经推导可知变介电常数式电容传感器其电容与位移或液体高度成线性关系，可由以下表达式表示：
干扰性能优于直放式调频。
3. 调频电路
1 f 2p L0Cx
用调频系统作为电容传感器的测量电路主要具有以下特点： •（1）抗外来干扰能力强； •（2）特性稳定； •（3）能取得高电平的直流信号（伏特数量级）； •（4）因为是频率输出，易于同数字仪器和计算机接口。
谐振电路
谐振式电路的原理方框图，电容传感器的电容Cx作为谐振回路（L2，C2， Cx）调谐电容的一部分。谐振回路通过电感耦合，从稳定的高频振荡器取得振荡电压。
电容C1和C2的充电时间为:
U1 T1 R1C1 ln U1 U f
U1 T2 R2 C2 ln U1 U f
电阻R1=R2=R，综合以上三式:
U o U AB
C1 C2 U1 C1 C2
上式说明，直流输出电压正比于电容C1与C2的差值，其极性可正可负。
说明: (1)利用平行板电容公式，在变间隙的情况下可得:
忽略高次项得
d C 2C 0 d0
C0 C 2s k 2 2 d d0 d0

接近开关的结构及工作原理

2、电感式接近开关工作原理
电感式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。
3 换成开关信号输出。
6、光电式接近开关
利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内。当有反光面（被检测物体）接近时，光电器件接收到反射光后便在信号输出，由此便可“感知”有物体接近。
三、接近开关的符号
接近开关的文字符号：老的SQ，新的是BG
2
其主要由压电陶瓷传感器、发射超声波和接收反射波用的电子装置及调节检测范围用的程控桥式开关等几个部分组成。
5、高频振荡式接近开关
用于检测各种金属，主要由高频振荡器、集成电
1 路或晶体管放大器和输出器3部分组成。
其基本工作原理是当有金属物体接近振荡器的线
2 圈时，该金属物体内部产生的涡流将吸取振荡器的能量，致使振荡器停振。振荡器的振荡和停振这两个信号，经整形放大后转
XXXXX XXXXX
一、有源型接近开关结构:
有源型接近开关主要包括检测元件、放大电路、输出驱动电路3部分，一般采用5V~24V的直流电流，或 220V交流电源等。
图1 有源型接近开关结构框图
二、各类接近开关的工作原理
1、电容式接近开关
（1）电容式接近开关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。
3、霍尔接近开关
（3）用于检测磁场，一般用磁钢作为被检测体。其内部的磁敏感器件仅对垂直于传感器端面的磁场敏感，当磁极S极正对接近开关时，接近开关的输出产生正跳变，输出为高电平，若磁极N极正对接近开关时，输出为低电平。

各种接近开关工作原理

各种接近开关工作原理一：电感式接近开关工作原理电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。

这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。

这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。

二：电容式接近开关系列电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器，它的测量头通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是物体的本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断。

这种接近开关的检测物体，并不限于金属导体，也可以是绝缘的液体或粉状物体,在检测较低介电常数ε的物体时，可以顺时针调节多圈电位器（位于开关后部）来增加感应灵敏度，一般调节电位器使电容式的接近开关在0.7-0.8Sn的位置动作。

三：霍尔开关工作原理原理简介当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。

两端具有的电位差值称为霍尔电势U，其表达式为U=K·I·B/d其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场（洛伦慈力Lorrentz）的磁感应强度，d是薄片的厚度。

由此可见，霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。

霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。

霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度（如B1）时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。

输出端一般采用晶体管输出，和接近开关类似有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型（双极性）、双信号输出之分。

电容式接近开关原理

电容式接近开关原理
电容式接近开关是一种广泛应用于工业自动化领域的传感器，
它利用电容原理来检测物体的接近或远离。

电容式接近开关主要由
振荡电路、检测电极和输出电路组成，其工作原理如下：
首先，当没有物体靠近时，电容式接近开关的振荡电路会产生
一个稳定的振荡频率。

这个频率是由振荡电路中的电容和电感决定的，而电容的值又受到检测电极与被检测物体之间的电容影响。

其次，当有物体靠近时，被检测物体会改变检测电极与其之间
的电容。

这个变化会导致振荡电路的频率发生变化，从而触发输出
电路产生相应的信号。

最后，输出电路会根据振荡频率的变化来输出相应的信号，通
常是一个开关信号，用于控制其他设备的工作。

电容式接近开关的工作原理简单、可靠，且对被检测物体的材质、形状没有特殊要求，因此在工业自动化领域得到了广泛的应用。

它可以用来检测金属和非金属物体的接近，还可以用来检测液体和
粉体的液位，因此在自动化生产线、包装设备、输送系统等领域都
有着重要的作用。

除此之外，电容式接近开关还具有抗干扰能力强、寿命长、体积小等优点，使得它在工业现场环境复杂、振动、腐蚀、高温等恶劣条件下仍能正常工作，具有很高的可靠性。

总的来说，电容式接近开关利用电容原理来实现对物体的接近或远离的检测，其工作原理简单可靠，应用范围广泛，具有很高的实用价值。

随着工业自动化的不断发展，电容式接近开关将会在各个领域发挥越来越重要的作用。

电容接近开关工作原理

电容接近开关工作原理
电容接近开关是一种基于电容的触发电路，它的工作原理是通过检测电容值的变化来实现开关的状态控制。

电容接近开关包括一个电容传感器和一个相关的电路，其中电容传感器是由两个平行的金属板组成的，它们之间有一定的间隙。

当电容传感器靠近物体时，物体与电容传感器之间形成了一个电容，从而改变了电容传感器的总电容值。

电容接近开关的电路会监测传感器电容值的变化。

当传感器靠近物体时，电容值显著增加，而当传感器离开物体时，电容值则减小。

电路通过测量传感器的电容值来判断传感器是否接近物体，并根据结果控制开关的状态。

具体来说，当传感器电容值超过预设的阈值时，电路会触发开关闭合，从而使得电流可以通过开关。

而当传感器电容值低于预设的阈值时，电路会触发开关断开，从而遮断电流。

电容接近开关在自动控制和触摸感应等领域有着广泛的应用。

它可以用于检测物体的接近、触摸和位置等信息，并通过控制开关的状态来实现相应的功能。

电容式接近开关及其应用

电容式接近开关及其应用电容式接近开关是一种利用电容变化来检测物体接近或远离的传感器。

它利用了电容的原理，通过将两个电极之间的电容变化转化为距离信号，从而实现对物体位置的检测。

电容式接近开关具有高精度、长寿命、可靠性高等特点，因此在工业自动化、机械制造、物料输送等领域得到广泛应用。

电容式接近开关的工作原理是利用物体与传感器之间形成的电容变化来检测物体位置。

当物体靠近传感器时，会改变传感器两个电极之间的电容值，传感器通过测量电容的变化来判断物体的位置。

通常电容式接近开关会通过振荡电路来产生高频电场，并且检测电容的变化来确定物体的位置。

当物体足够接近时，电容式接近开关会输出信号，从而实现对物体位置的检测。

电容式接近开关在工业自动化中有着广泛的应用。

在生产线上，电容式接近开关可以用来检测传送带上的物体位置，当物体到达一定位置时，开关可以触发其他设备进行下一步的操作。

在机床加工中，电容式接近开关可以用来监测工件的位置，从而控制机床进行加工操作，提高生产效率。

在流水线上，电容式接近开关可以用来检测包装物料的位置，确保物料按照预定的路线进行传送。

除了在工业领域的应用外，电容式接近开关也在家用电器、汽车制造和安防领域有着广泛的应用。

在家用电器中，电容式接近开关可以用来检测盖子是否关闭，从而保证电器的安全使用。

在汽车制造中，电容式接近开关可以用来检测车门是否关闭、是否有异物靠近，提高车辆的安全性。

在安防领域，电容式接近开关可以用来检测门窗是否关闭，确保建筑物的安全。

电容式接近开关是一种在工业自动化、机械制造、家用电器、汽车制造和安防领域都有广泛应用的传感器。

它的高精度、长寿命和可靠性使得它成为了现代工业生产中不可或缺的一部分，为生产和生活的智能化、自动化提供了有力的支持。

jsk 电容式接近开关

jsk 电容式接近开关
电容式接近开关是一种常见的传感器装置，它利用电容的变化来检测物体的接近或远离。

这种传感器通常用于工业自动化领域，以便监测物体的位置或检测物体是否在特定位置上。

下面我将从多个角度来介绍电容式接近开关。

首先，从工作原理来看，电容式接近开关利用物体与传感器之间的电容变化来检测物体的位置。

当有物体靠近传感器时，物体会影响传感器周围的电场，从而改变电容值。

传感器测量这种电容值的变化，并将其转换成相应的信号输出，以指示物体的位置。

这种工作原理使得电容式接近开关对于金属和非金属物体都具有良好的适应性。

其次，从应用领域来看，电容式接近开关在工业自动化中有着广泛的应用。

它可以用于检测物体的位置、监测流水线上的物体运动、以及在机械装置中实现触发和控制功能。

由于其灵敏度高、响应速度快、使用寿命长等特点，电容式接近开关在工业生产中起着非常重要的作用。

另外，从优缺点来看，电容式接近开关的优点包括对多种物体
材料的适应性强、精度高、寿命长等；而缺点则包括受环境因素影响较大、价格较高等。

因此，在选择使用电容式接近开关时，需要根据具体的应用场景和要求来综合考虑其优缺点。

总的来说，电容式接近开关作为一种重要的工业传感器装置，在工业自动化控制领域发挥着重要作用。

希望以上介绍能够对你有所帮助。

电容式接近开关

山西冶金高级技工学校教案（首页）课题电容式接近开光授课班级授课时间2015-6-5学习目标1．电容式接近开光的结构及其原理。

2．电容式接近开光主要技术指标。

3．电容式接近开光的等效电路。

学习重难点电容式接近开光主要技术指标教学准备教学课件教学内容纲要教学方法一、电容式接近开光的原理这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是开关的外壳。

这个外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。

当有物体移向接近开关时，不论它是否为导体，由于它的接近，总要使电容的介电常数发生变化，从而使电容量发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通或断开。

这种接近开关检测的对象，不限于导体，可以绝缘的液体或粉状物等。

被检测物体可以是导电体、介质损耗较大的绝缘体、含水的物体（例如饲料、人体等）；可以是接地的，也可以是不接地的。

调节接近开关尾部的灵敏度调节电位器，可以根据被测物不同来改变动作距离。

，教案（续页）教学内容纲要教学方法电容式传感器的感应面由两个同轴金属电极构成，很像“打开的”电容电极，该两个电极构成一个电容，串接在RC振荡回路内。

当一个目标朝着电容器的电极靠近时，电容器的容量增加。

通过后极电路的处理，将停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。

该传感器能检测到金属物体，也能检测到非金属物体，对金属物体可获得最大的动力作距离，对非金属物体动作距离决定于材料的介电S教案（续页）教学内容纲要教学方法基本工作原理平行板电容器δεεδεSS C r 0==0ε--真空的介电常数；()()cm PF cm F /6.31/10941110ππε=⨯⨯=； ε--电容极板间介质的介电常数；r ε-- 介质的相对介电常数，对于空气，1=r ε单位：1法拉（F ）=106微法（µF ）=1012皮法（PF ）或微微法（µµF）2. 变面积型电容式传感器δεδεabS C ==0 ()x b C b x a S C ∆⋅-=∆-==δεδεδε0 x bC C C ∆⋅=-=∆δε0灵敏度：↓↑=∆∆↑=δεb x C K （与a 的大小无关）问题：极板间距δ能否很小？不能 3. 变介质介电常数型电容式传感器（1）电容式液面计（液位传感器）h 1— 待测液面高度教案（续页）教学内容纲要教学方法⎪⎭⎫ ⎝⎛=r R h C ln 2111επ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛=r R h h r R h C ln )(2ln 221222επεπ ())(ln 2ln 2ln )(2ln 2111212211121h f Kh A h r R r R h r R h h r R h C C C =+=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=εεπεπεπεπ结论：传感器的电容量C 与液位高度h 成正比。

电容式接近开关的工作原理

电容式接近开关的工作原理
电容式接近开关利用物体与探头之间的电容变化实现开关功能。

其主要工作原理是通过物体接近探头时，物体与探头之间的电容会发生变化，进而引起电路中的电压或电流发生变化，从而实现开关的切换。

具体来说，电容式接近开关由一个晶体管的基极和集电极之间形成一个电容，可将晶体管看作一个电容。

当没有物体接近探头时，电容的电量保持不变，导致电压或电流维持在一个稳定的状态。

一旦有物体接近探头，物体与探头之间的电容会发生变化，导致电容的电量发生变化，进而改变电压或电流的大小。

根据接近开关的设计，这种电容变化可以引起电路中电压、电流的变化，从而达到开关切换的目的。

一种常见的方式是利用电容变化引起晶体管的工作状态改变。

当电容变化时，晶体管的状态也随之改变，导致输出信号的变化，实现开关功能。

总之，电容式接近开关的工作原理是通过物体接近探头时引起电容的变化，从而改变电路中的电压或电流，进而实现开关的切换。

简述电容式接近开关的工作原理

简述电容式接近开关的工作原理电容式接近开关是一种常用的工业自动化控制元件，它能够通过感应物体的电容变化来实现接通或断开电路的功能。

它的工作原理主要基于电容的特性和电路的变化。

我们来了解一下电容的基本概念。

电容是指两个导体之间存在电场时，储存电荷的能力。

它的大小与导体之间的距离以及导体形状、面积等因素有关。

当两个导体之间的距离很小时，电容值较大；当距离增大时，电容值减小。

在电容式接近开关中，通常由一个传感器和一个电路组成。

传感器通常由一个金属外壳和一个内部的活动电极构成。

当传感器靠近物体时，物体与传感器之间形成了电容。

传感器的电容值受到物体与传感器之间的距离影响，距离越近，电容值越大；距离越远，电容值越小。

基于上述原理，电路可以通过检测电容的变化来判断物体的接近与否。

当物体靠近传感器时，电容值增大，电路将检测到这个变化，并执行相应的操作。

例如，可以通过接通或断开电路来控制其他设备的开关状态。

这种接近开关常用于自动化控制系统中，例如检测物体的位置、计数、安全监测等。

电容式接近开关具有以下几个特点：1. 非接触式：由于电容是通过电场感应来实现的，所以电容式接近开关可以实现非接触式检测。

与传统的机械式开关相比，电容式接近开关无需直接接触物体，避免了接触磨损和机械故障的问题。

2. 灵敏度高：电容式接近开关对物体的接近变化非常敏感。

只要物体靠近传感器的范围内，电容值就会发生变化，从而触发开关动作。

这种高灵敏度使得电容式接近开关在许多应用中具有较高的精度和可靠性。

3. 反应速度快：电容式接近开关的响应速度通常很快，可以在毫秒级的时间内检测到物体的接近变化。

这种快速的响应速度使得电容式接近开关适用于需要高速检测的场合，如自动化生产线。

4. 适应性强：电容式接近开关可以适应不同材料和颜色的物体。

由于电容式接近开关是通过感应电容变化来工作的，而不是通过光、声或磁等其他方式，因此它对被检测物体的材料和颜色没有特殊要求。

分立器件组成的电容式接近开关电路

电容式接近控制器通常由一个射频振荡电路和一个探测板组成。

图是用分立元件制作的电容传感式控制器电原理图。

在图中，三极管VT1与周围元件构成一个射频振荡电路；金属感应电极片连在VT1的集电极作为探测器。

在没有其他导体接近感应电极片时，VT1组成的振荡电路正常振荡，此时VT1发射极输出的射频电压信号经VD1、VD2检波后成为直流控制信号，该信号使开关管VT2导通，继电器得电吸合，接通被控电路的电源：当有导体接近感应电极片时电容式接近控制器通常由一个射频振荡电路和一个探测板组成。

图是用分立元件制作的电容传感式控制器电原理图。

在图中，三极管VT1与周围元件构成一个射频振荡电路；金属感应电极片连在VT1的集电极作为探测器。

在没有其他导体接近感应电极片时，VT1组成的振荡电路正常振荡，此时VT1发射极输出的射频电压信号经VD1、VD2检波后成为直流控制信号，该信号使开关管VT2导通，继电器得电吸合，接通被控电路的电源：当有导体接近感应电极片时，由于任何靠近感应电极片的导体都会感应出电极片和“地”之间的电容，而电容的增加就会降低振荡器的正反馈量直至振荡器停止振荡，如果振荡器停振，射频检波电路就不再输出直流控制信号，此时开关管VT2就会截止，使继电器失电断开，
而且继电器断开后需要再松开开关S再闭合后，电路才能进人下一次振荡状态，否则继电器就一直断开。

C0是灵敏度调节电容，调节它的大小可以调整振荡器起振、停振的临界值，从而来调节控制器所控制物体的远近、大小等项目。

在图中，电感L1可以使用电感量为1mH－6mH的任何色码电感，如果电感量大于4mH，就需要适当地增大
C0的值，以使电路能顺利起振，其他元件参数如图所示。