接近开关选型指南及应用

被测物体
电极
输出信号
电极
震荡器
整 流器
滤波
输出电路
02
腾龙智辉测控
接 近 开 关(传 感 器)原 理
N A M U R安 全 防 爆 式 接 近 开 关
与一 般 传感 器 相比 ， 电感 式NA MUR型传 感 器 只 有线 圈 及振 荡器 ， 触 发 电路 及 开关 输出 装 置是 分 在另 一 个放 大器 内 的， 使用 时 开 关 必须 和 外部 放 大器 相连 接 ，不 能 单独 使用 。 传感 器与放大器之间的 信号如下： 电感式NAM UR型传感器的工 作原 理类 似 于 一 个1kΩ.. . 8kΩ的 可 变电 阻 器。 当金 属 目标 物 体离 开（传感器相当于1kΩ的 电阻器 ）时，振荡 电路振荡， 内部电 流损耗大于2 .2m A。当金属目 标 物体靠近 （传感器相当于8kΩ 的电 阻 器 ） 时， 振 荡电 路 停振 ，电 流 降到 小 于1mA。
磁性 传 感器 用于检 测永 久磁铁 或电磁 铁所 形 成的 磁场。 在自动 控制 技术中 经 常应 用的磁 性开 关有： 1、 霍尔 传 感器 2、 舌簧 传 感器 。
接近传感器的特点
⑴ 由于 能以非 接触 方式进 行检 测，所以 不 会磨 损和 损 伤检 测对象 物体 。 限 位 开关 等 是与 物 体接 触后 进 行检 测 的， 但 接近 传感 器 则 对 物 体的 存 在进 行电 气 性检 测 ，所 以无 需 接触 。 ⑵ 由于 采用无 接点 输出方 式， 因此寿命 延 长(磁性开 关除 外)。 采 用 半导 体 输出 ， 对接 点的 寿 命无 影 响 ⑶ 与光 检测方 式不 同，适 合在 水和油等 环 境下 使用 。 检 测 时几 乎 不受 检 测对 象的 污 渍和 油 、水 等 的影 响。 特 殊 的 传 感器 外 壳还 能防 范 焊接 火 花、 化学 品
5:安 装方 式
S： 埋入型 N： 非埋入 型 L S： 加长 距离 埋 入型 L N：加长 距离非埋入型
4:规 Βιβλιοθήκη Baidu尺 寸
仅圆 柱形(直 径) 4：4 m m 5：5m m 6. 5：6. 5 mm 8：8 m m 1 2：1 2 m m 1 8：1 8 mm
20：2 0 mm 3 0：3 0 m m 3 4：3 4 mm 40：4 0 mm
G：高速 齿轮 接近传 感器
H：霍尔 式接 近传感 器 P：磁簧 式接 近传感 器 F：霍尔 式模 拟量接 近传感 器 U:超声 波接近 传感器
10 :电线 芯线 及接 头针(端子)数
出 线式： 2：2芯线 3：3芯 线 4：4芯线 5：5芯 线 .. .... 接 头 式/接 线端 子 2：2针(端 子) 3：3针(端子) 4：4针(端 子) 5：5针(端子) .. ....
1.75mA 1.55mA
开关电流的差值 i 开关距离的差值 S
Sn
S[ mm]
电感模拟量输出接近开关
带模 拟 量输 出 的电 感 式接 近开 关 与普 通 电 感 式 接近 开 关 的 工作 原 理相 同 。当 一金 属 物体 靠 近传 感器 的 感应 面时 ， 振 荡 器系 统 的能 量降 小 ，能 量 减小 的 程度 是物 体 和传 感 器 之 间 距离 的 尺 寸 标志 。 在一 个附 加 电路 中 能量 损耗 被 转 换 成测 量 信号 ， 经线 性化 处 理后 被 放大 。在 输 出端 提 供 一 个 标准 模 拟 信 号(0 ...10 V或4... 2 0mA )。
检测物体
检测面
1 .震 荡 器
2.触发 电路 3.输出电路
传感器
电 容 式 接 近 开 关 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 ，使震 荡电 路 开始震荡 ， 震荡电 路的输 出电压经过 整流 ， 滤波 ， 最后 经触发 电路 形 成开关信 号， 在 输出 端 输出 ，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 是绝 缘 的 液体 或 粉状 物 等,可 检测 物 体根 据 检 测 对象 的 感应 率 不同 而会 有 所变 化 。
05：5 mm 08：8 mm 1.5.：. .1.5.mm
A：A C 20 -2 50V B：A C90 - 2 50V
C：D C 15 -3 0 V D：DC 10- 30 V
E：D C 10 -6 0 V F：DC 4.5 - 1 0.5 V
H：D C 5V
N：DC 8 .2V
T：A C 24 -2 40V /D C 12 -2 40V
T: 接线端子 ......
13 :其它 功能(特殊 含义)
C： 外壳长 度(C 4 0＝40 m m) W.：. .弯..头. 式( 90 0)
01
腾龙智辉测控
接 近 开 关(传 感 器)定 义 及 原 理
接 近 开 关(传 感 器)的 定 义
接 近传 感 器， 是 代替限位开 关、 行 程开关 等接触式检 测方式 ，以 无 需接 触检 测 对象进 行检测为目 的的 开 关 的总称 。它能 将检 测 对象 的移 动 信息和 存在信息转 换为电 气信号 。在转换为 电气信 号的 检 测方 式中 ， 包括利 用 电磁 感 应引 起 的检 测 对象 的金 属 体中产 生的涡电流 的方式 、捕捉 检测体的接 近引起 的电 气 信号 的容 量 变化 的 方 式、 利 用磁石 和引 导 开关 的方 式 。 在 传感 器 中也 能 以非 接触 方 式检 测 到物 体 的接 近和 附 近检 测 对象 有 无的 产品 总 称为 “ 接近 开关 ” ，由 感 应 型、静 电容量 型、 超 声波 型、 光 电型、 磁力型、位 移传感 器、N A MUR开 关等 构 成。 在 本资 料 中， 将 检测 金 属存 在的 感 应型 接 近传 感器 、 检测 金 属及 非 金属 物体 存 在的 静 电容 量 型接 近传 感 器、 利用磁 力产生 的直 流 磁场 的开 关 定义为 “接近传感 器” 。
11 :开关 保护
Y： 有短路 、逆 极 性、 过载保 护 N： 无保护
12 :连接 方式 及电 线长 度
出 线式： 2.：..2.米. . 3：3米 5：5米 10：10米 接 头 式： V 1 : M12接 头( 4针) V 2 : M8接 头 (3针) V 3 : M8卡 入式接 头 (3针) V 4 : M12卡 入式 接头( 4针) V 5 : M12航 空插 头(3针) V 6 : M12航 空插 头(4针) V 7 : 电线 带M8接 头（猪 尾式 ） V 8 : 电线 带M12接 头（ 猪尾式 ）
磁感应接近开关
霍尔 元 件、 舌 簧管 等 是一 种磁 敏 元件 。 利 用 这 些元 件 做 成 的开 关 ，叫 做磁 性 开关 。 当磁 性 物件 移近 磁 性开 关时 ， 开 关 检测 面 上的 磁敏 元 件因 产 生磁 性 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。
接近传感器的原理
电 感 式 接 近 开 关
这 种开 关 是利 用导 电 物体 在 接近 这 个能 产 生 电 磁场 的 接近 开 关时 ，使 物 体内 部 产生 涡流 。 为了 便 于解 释 ， 我们可 以把接近开 关看作 是由 三 个部份组成 ：一个 振荡器 、一个触发 电路 、 一个输出电 路。 传 感器 接 通电源 ， 振荡 器 的线 圈 在开 关的工 作表 面 产生一个交变磁场 ，当金 属物体接近 开关的 工作表面时 ，金属 产生 涡 流而 吸 收了 振 荡器 的 能量 ，使振 荡减 弱 ，以至停 振 。当金 属物体 离开后， 振 荡重新 产生 。 振荡 器的振 荡及 停 振这 两 个信号 由触发电路 转换成 开关 信 号， 从而 起到“ 通 ”和 “ 断” 的控制 作用 。
2:外 壳材 料
B： 铜镀镍 D： 压铸合 金 P： 塑胶 S： 不锈钢
1 :传感 器类 型
A：电 感式模 拟量接 近传感 器 I：电 感式标 准型接 近传感 器 M：电 感式金 属探头 型接近 传感 器 N：电 感式防 爆型接 近传感 器 O：电 感式全 金属检 测型接 近传 感器 T：电 感式耐 高温接 近传感 器 C：电 容式接 近传感 器 D：电 容式模 拟量接 近传感 器
03
腾龙智辉测控
接 近 开 关(传 感 器)术 语
接近开关术语
输出 功能
常开(N.O.)：开 状 态传 感 器无 输 出， 关状 态 有输 出 常闭(N.C.)：开 状 态传 感 器有 输 出， 关状 态 无输 出 一开 一闭 双输出 ： 当传 感器不 检测 到物体 时，一 个 常开 ，一 个闭合 ； 当传 感器检 测到 物体时 ， 常开 的 信号闭合，闭合的信号转为常 开，形成交 互输出。
标准 检 测物 体 作为 测 定开 关 基本 性能 的 检测 物 体， 其 材 料 、形 状 、 尺寸 等 都有 规 定。
标准检测物体
被指定 检测物体 的 d 材料 形状 尺寸 ...... d t
7:输 出模 式
A：A C2线 B：A C 3线 P：P NP
N：N PN L：D C 2线
T：A C/ DC交 直流2线
K：N PN / PN P可转 换
DW： 单稳态
SW： 双稳态
9 :工 作电 压
6:感 应距 离
0. 8：0 .8 mm 0 1：1m m
02：2 mm 04：4 mm
其它 形状
BH:17x17x28 FT：6 x 10 x 2 7 FS：1 0 x1 8 x 3 0
......
L A：8 x1 8x3 6 DH :30x 3 0x 52 X L：6 x 15 x 32 D B：80 x8 0 x40
3 :外壳 形 状
D：光 滑圆 柱 形 L：弯 形 R：环 形 S：方 形 T：螺 纹圆 柱 形 U：槽 形
腐蚀等功能。 ⑷ 与接 触式开 关由 机械材 料构 成不同， 接 近开 关是 由 电子 器件等 材料 构 成， 可实 现 高速 响应 。 ⑸ 不受 检测物 体颜 色的影 响。 在 检 测对 象 的物 理 性质 变化 进 行检 测 ，所 以 几乎 不受 表 面 颜 色 等的 影 响。 ⑹ 与接 触式不 同， 会受周 围温 度、周围 物 体、 同类 传 感器 的影 响 。 包 括 感应 型 ，静 电 容型 在内 ， 传感 器 之间 相 互影 响。 因 此 ， 对 于传 感 器的 设置 ， 需要 考 虑相 互干 扰 。 此 外 ， 在 感 应型 中 ，需 要考 虑 周围 金 属的 影响 ， 而在 静 电 容 式 中考 虑 周 围 物体 的 影响 。
I(mA) 4 3 2 1
注：额定 工作值按标准 定义为： U0 ＝ 8.2VDC I 衰减 <1mA Ri ＝ 1K Ω
I 无衰减 >2.2mA
使 NAMUR 传感器准确地规范在“ NA MUR 窗口”中即 Sn 对应在 1.55mA ， Sn+ S 对应 1.75mA 处
电感式传感器
腾龙智辉测控
接近开关选择指南
I B T 1 2 S 02 P A D 3 Y 2 / C38
8 :输 出状 态
A： 常开(N.O. ) B：常闭(N.C .) C： 常开( N .O . )+常闭(N. C . ) S： 常开/常闭可 转换 I： 电流 输出型4-20m A V： 电压 输出型0-10V V 5：电压 输出 型0-5 V H： 电流/电压输 出可 转换 Y： 双常 开(N . O .+N . O .) Z： 双常 闭(N . C .+N . C .) R： 继电 器 输出(常开 ＋常闭)