常见电气元器件详解

常见电气元器件详解（一）1.NPN和PNP传感器接到三菱，西门子PLC

主要是接近开关，光电开关等传感器，先看两者的区别：

接近开关电路图及其原理：

原理以以下种举例：

1电感式接近传感器的原理

电感式接近开关是由三部分组成：振荡

器，开关电路、放大输出电路。振荡器产生一

个交变磁场。当金属目标接近磁场，在感应距

离内，就会导致振荡减弱，还有停振。振荡器

的振荡和停止振荡的变化经后级放大电路处

理后转换成开关信号，触发驱动控制装置，从

而达到目的非接触检测。

2电容式接近传感器的原理：

电容式接近传感器是由高频振荡器和放

大器，由传感器探测面和一个电容器之间的表

面构成，参与震荡回路工作。当遇到物体接近

传感器检测电路时，电容产生变化，使高频振

荡器的振荡。振荡和停止这两种状态的振动换

为电信号再由放大器转化成二进制开关信号。

这就是电容式接近开关原理。

光电开关电路图及其原理：

对射型光电传感器

若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加

大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称

为对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。它的

检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收

光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时

阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。

反光板型光电开关

把发光器和收光器装入同一个装置内，在它的前

方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用的

称为

反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常

情况下，发光器发出的光被反光板反射回来被收光器

收到；一旦光路被检测物挡住，收光器收不到光时，

光电开关就动作，输出一个开关控制信号。

介绍完传感器后，通常我们所说三菱PLC 接NPN 传感器，而西门子PLC 接PNP 传感器，这是为什么呢？ 首先看三菱电路图吐下：

而西门子PLC 正好相反：

电源+

信号

电源负 由此可知，NPN 传感器导通时，输出信号为低电平，正好契合三菱PLC 的输入

电源+

信号

电源负

PNP 传感器导通时，输出信号为高电平，正好契合西门子PLC 的输入

那么如果三菱想接入PNP 传感器或者西门子接入NPN 传感器，可以吗？ 最简单的方法，加入中间继电器，如下：

A1

A2

NO NC

如上，当导通时中间继电器得电，NO 触电闭合，只要把NO 触点接入PLC 就行，由于触点是开关量，因此任意PLC 都可以

A1

A2

如上，当导通时中间继电器得电，NO 触电闭合，只要把NO 触点接入PLC 就行，由于触点是开关量，因此任意PLC 都可以

导通时A2 0V

导通时A1 24V A1接电源 A2 接0V

空气开关，又名空气断路器，是断路器的一种。电流超过额定电流就会自动断开。

空气开关是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器，它集控制和多种保护功能于一身。除能完成接触和分断电路外，尚能对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护，同时也可以用于不频繁地启动电动机。

原理：开关的脱扣

机构是一套连杆装置。

当主触点通过操作机构

闭合后，就被锁钩锁在

合闸的位置。如果电路

中发生故障，则有关的

脱扣器将产生作用使脱

扣机构中的锁钩脱开，

于是主触点在释放弹簧

的作用下迅速分断。

家里照明都是用的这种，在下图的S1和S2出均可以开关照明。

4.漏电保护器

漏电保护器就是为了尽快使触电人体脱

离电源而设计的，比如说，如果通过人的

电流是50毫安的时候，就要求在1秒内

切断电流，如果是500毫安的电流通过人

体，那么时间限制是0.1 秒。

将漏电保护器安装在线路中，一次线圈

与电网的线路相连接，二次线圈与漏电保

护器中的脱扣器连接。当用电设备正常运

行时，线路中电流呈平衡状态，互感器中

电流矢量之和为零。

原理：由于一次线圈中没有剩余电流，所以不会感应二次线圈，漏

电保护器的开关装置处于闭合状态运行。当设备外壳发生漏电并有

人触及时，则在故障点产生分流，此漏电电流经人体-大地-工作接地，

返回变压器中性点（并未经电流互感器），致使互感器申流入、流出

的电流出现了不平衡（电流矢量之和不为零），一次线圈申产生剩余

电流。因此，便会感应二次线圈，当这个电流值达到该漏电保护器

限定的动作电流值时，自动开关脱扣，切断电源。

5.接触器

交流接触器原理：当线圈通电后，磁系统产生的吸力克服反作用弹簧及触头弹簧的反作用力，使衔铁（动铁心）带动触头支持向（静）铁心方向运动，从而使接触桥（动触头）和静触头接触，主电路接通。当线圈断电时，衔铁和和接触桥在反作用力作用下复位，触头断开并产生电弧，电弧在灭弧室中受到强烈冷却而熄灭，主电路最后切断。

6.热继电器

原理：当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属

片弯曲，但还不足以使热继电器

的触点动作。当电动机过载时，双金属片弯曲位移增大，推动

导板使常闭触点断开，从而切断电动机控制电路以起保护作用。

热继电器动作后一般不能自动复位，要等双金属片冷却后按下

复位按钮复位。热继电器动作电流的调节可以借助旋转凸轮于

不同位置来实现。