电气培训(传感器)PPT课件
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①电磁系统：电磁系统包括电磁线圈和铁心，是接触器的重要组成部 分，依靠它带动触点的闭合与断开。
②触点系统：触点是接触器的执行部分，包括主触点和辅助触点。主 触点的作用是接通和分断主回路，控制较大的电流，而辅助触点是在控制 回路中，以满足各种控制方式的要求。
③灭弧系统：灭弧装置用来保证触点断开电路时，产生的电弧可靠的 熄灭，减少电弧对触点的损伤。为了迅速熄灭断开时的电弧，通常接触器 都装有灭弧装置，一般采用半封式纵缝陶土灭弧罩，并配有强磁吹弧回路。 ④其它部分：有绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等。 (2)工作原理：
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10
位置开关
用途：用于运部部件的位置或行程的检测和控制。 主要包括行程开关、微动开关、接近开关、光电开关等。
1、行程开关构成：静触头、动静桥、压动杆。 工作原理与按钮相似，但操作形式为挡铁压动式。
2、行程开关分类：（操作头型式） 直杆式、单轮式、双轮式等 （按复位方式为自动复位式和非自动复位式）。
1、漫反射式光电开关
漫反射光电开关是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时， 将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。 当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，漫反射式的光电开关是首选的检测模式。
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。 • 霍尔传感器的工作原理
电气培训（元器件／传感器）
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1
目录
• 接触器 • 继电器 • 固态继电器 • 熔断器 • 主令电器 • 按钮和指示灯 • 位置开关（接近开关、光电开关） • 热电阻和热电偶 • 编码器 • PNP和NPN型传感器
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2
接触器
电磁式交流接触器的结构和工作原理
(1)结构： 接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统及其它部分组成。
霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,当磁性物体接近霍尔开关时， 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 ．
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12
光电开关
工作原理：利用红外发射和接收的原理检测物体的到来。
主要类型：
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11
接近开关
分类：电感式、电容式、霍尔式 用途：非接触式，能检测金属物体的接近状态。 • 电感式接近开关的工作原理
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。 • 电容式接近开关的工作原理
时间、热继电器、速度、压力、温度等． 常用 继电器分类： 中间继电器 时间继电器 电流继电器 电压继电器 液位继电器 速度继电器 热继电器
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4
热继电器
1.用途：用于三相交流异步电动机（笼型）的过载保护。（含 断相保护）
2.分类：双金属片式(常用) 电子式
3.结构：热元件+触头+动作机构+整定装置+复位装置 4.原理：由双金属片的变形，通过导板，分断触点。
4.主要参数：输入信号电压范围 输出额定电压/电流 耐压强度
.
6
熔断器
1.用途：用于低压电路的短路保护。
2.构成：外壳+熔体（芯） 。
3.材料：低熔点、铝锡合金、铜等金属
4.保护（熔断）特性：
-熔体成流超过IfN,熔断。 -熔断时间与熔体电流成反比。
-熔体电流小于等于IfN时，不会熔断、可以长期工作。 5.分类：插入式、螺旋式、管式（无填料封闭管式、填料封闭管式）、
当接触器电磁线圈不通电时，弹簧的反作用力和衔铁芯的自重使主触 点保持断开位置。当电磁线圈通过控制回路接通控制电压(一般为额定电压) 时，电磁力克服弹簧的反作用力将衔铁吸向静铁心，带动主触点闭合，接 通电路，辅助接点随之动作。
.
3
继电器
1.用途：根据信号变化，接通或断开电路（信号变 换）
2.构成：触发信号（传感器）+输出触点 3.分类：中间、电流（过、欠）、电压（过、欠）、
按下时，动静桥下移、常闭点（3、4）断开常开点（1、2） 闭合按钮松开时，弹性力使触桥复位，触点状态复原。
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9
按钮和指示灯
4、选用考虑：额定电压、电流（５Ａ）、结构形式、操作方式、触点 对数、按钮颜色、有无指示灯及帽形（急停式）。
5、指示灯：氖泡、灯泡、半导体发光器件等。 主要参数及选择： 额定电压 ３８０、２２０、１２７、３６、６.３等 发光器件、颜色。
复位：故障排除后，手动复位 整定：通常整定在电动机的额定电流上。 5.参数： – ①额定电流 – ②热元件额定电流及整定范围
.
5
固态继电器
1.构成：由电力开关器件组成，由输入信号电压，控制输出电子器件 导通。
2.用途：为无触点继电器，无火花。广泛应用在数字电路和计控系统。 3.分类：交流输出和直流输出两大类。
7
主令电器
1.主令电器的用途：发布控制信号或指令 2.类别：按钮、执行开关、万能转换开关、主令控制器等
按钮和指示灯 转换开关 位置开关 传统机械式行Leabharlann Baidu开关 接近开关 光电开关
.
8
按钮和指示灯
1、按钮的构成：静触点、动触点、复位弹簧、按钮帽外壳。 2、分类：
-按结构形式：组合式、指示灯式； -按操作方式：带锁定按动式（无自动复位功能）、不带锁定按动式、 旋转式 ）。 3、工作原理：
导轨式、速熔式。
6、 主要参数：
– 熔断器额定电流（外壳）
– 熔体额定电流（熔体）
7、 选择、确定熔体电流，选配合适外壳。
– 上、下级电路保护熔体的配合，电流比值不小于1.6：1
– 照明或阻性负载，熔体电流IfN≥I.
– 单台电机。IfN≥（1.5～２.５）ＩＮ
– 多台电机不同时起动 IfN≥（1.5～. ２.５）ＩＮＭAＸ＋∑ＩＮ
②触点系统：触点是接触器的执行部分，包括主触点和辅助触点。主 触点的作用是接通和分断主回路，控制较大的电流，而辅助触点是在控制 回路中，以满足各种控制方式的要求。
③灭弧系统：灭弧装置用来保证触点断开电路时，产生的电弧可靠的 熄灭，减少电弧对触点的损伤。为了迅速熄灭断开时的电弧，通常接触器 都装有灭弧装置，一般采用半封式纵缝陶土灭弧罩，并配有强磁吹弧回路。 ④其它部分：有绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等。 (2)工作原理：
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位置开关
用途：用于运部部件的位置或行程的检测和控制。 主要包括行程开关、微动开关、接近开关、光电开关等。
1、行程开关构成：静触头、动静桥、压动杆。 工作原理与按钮相似，但操作形式为挡铁压动式。
2、行程开关分类：（操作头型式） 直杆式、单轮式、双轮式等 （按复位方式为自动复位式和非自动复位式）。
1、漫反射式光电开关
漫反射光电开关是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时， 将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。 当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，漫反射式的光电开关是首选的检测模式。
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。 • 霍尔传感器的工作原理
电气培训（元器件／传感器）
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1
目录
• 接触器 • 继电器 • 固态继电器 • 熔断器 • 主令电器 • 按钮和指示灯 • 位置开关（接近开关、光电开关） • 热电阻和热电偶 • 编码器 • PNP和NPN型传感器
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接触器
电磁式交流接触器的结构和工作原理
(1)结构： 接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统及其它部分组成。
霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,当磁性物体接近霍尔开关时， 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 ．
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光电开关
工作原理：利用红外发射和接收的原理检测物体的到来。
主要类型：
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11
接近开关
分类：电感式、电容式、霍尔式 用途：非接触式，能检测金属物体的接近状态。 • 电感式接近开关的工作原理
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。 • 电容式接近开关的工作原理
时间、热继电器、速度、压力、温度等． 常用 继电器分类： 中间继电器 时间继电器 电流继电器 电压继电器 液位继电器 速度继电器 热继电器
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热继电器
1.用途：用于三相交流异步电动机（笼型）的过载保护。（含 断相保护）
2.分类：双金属片式(常用) 电子式
3.结构：热元件+触头+动作机构+整定装置+复位装置 4.原理：由双金属片的变形，通过导板，分断触点。
4.主要参数：输入信号电压范围 输出额定电压/电流 耐压强度
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熔断器
1.用途：用于低压电路的短路保护。
2.构成：外壳+熔体（芯） 。
3.材料：低熔点、铝锡合金、铜等金属
4.保护（熔断）特性：
-熔体成流超过IfN,熔断。 -熔断时间与熔体电流成反比。
-熔体电流小于等于IfN时，不会熔断、可以长期工作。 5.分类：插入式、螺旋式、管式（无填料封闭管式、填料封闭管式）、
当接触器电磁线圈不通电时，弹簧的反作用力和衔铁芯的自重使主触 点保持断开位置。当电磁线圈通过控制回路接通控制电压(一般为额定电压) 时，电磁力克服弹簧的反作用力将衔铁吸向静铁心，带动主触点闭合，接 通电路，辅助接点随之动作。
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继电器
1.用途：根据信号变化，接通或断开电路（信号变 换）
2.构成：触发信号（传感器）+输出触点 3.分类：中间、电流（过、欠）、电压（过、欠）、
按下时，动静桥下移、常闭点（3、4）断开常开点（1、2） 闭合按钮松开时，弹性力使触桥复位，触点状态复原。
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9
按钮和指示灯
4、选用考虑：额定电压、电流（５Ａ）、结构形式、操作方式、触点 对数、按钮颜色、有无指示灯及帽形（急停式）。
5、指示灯：氖泡、灯泡、半导体发光器件等。 主要参数及选择： 额定电压 ３８０、２２０、１２７、３６、６.３等 发光器件、颜色。
复位：故障排除后，手动复位 整定：通常整定在电动机的额定电流上。 5.参数： – ①额定电流 – ②热元件额定电流及整定范围
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固态继电器
1.构成：由电力开关器件组成，由输入信号电压，控制输出电子器件 导通。
2.用途：为无触点继电器，无火花。广泛应用在数字电路和计控系统。 3.分类：交流输出和直流输出两大类。
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主令电器
1.主令电器的用途：发布控制信号或指令 2.类别：按钮、执行开关、万能转换开关、主令控制器等
按钮和指示灯 转换开关 位置开关 传统机械式行Leabharlann Baidu开关 接近开关 光电开关
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8
按钮和指示灯
1、按钮的构成：静触点、动触点、复位弹簧、按钮帽外壳。 2、分类：
-按结构形式：组合式、指示灯式； -按操作方式：带锁定按动式（无自动复位功能）、不带锁定按动式、 旋转式 ）。 3、工作原理：
导轨式、速熔式。
6、 主要参数：
– 熔断器额定电流（外壳）
– 熔体额定电流（熔体）
7、 选择、确定熔体电流，选配合适外壳。
– 上、下级电路保护熔体的配合，电流比值不小于1.6：1
– 照明或阻性负载，熔体电流IfN≥I.
– 单台电机。IfN≥（1.5～２.５）ＩＮ
– 多台电机不同时起动 IfN≥（1.5～. ２.５）ＩＮＭAＸ＋∑ＩＮ