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接近开关技术

接近开关适用于金属物体的非接触式检测和位置监控。尽管存在灰尘和湿气等污物,接近开关仍能识别金属件,并且耐抗振动。

接近开关的功能原理

接近开关以非接触方式检测金属物体,并通过电磁感应来测量传感器与测量对象之间的距离。为此,电流通过线圈,从而在线圈周围产生电磁场。当导电物体(例如钢或铝)接近磁场时,磁场会发生变化。接近开关识别磁场的变化并对其进行分析,以确定附近是否有金属物体。
 

不同的开关量输出端

一旦传感器识别到导电物体,就会在数字模拟输出端上施加一个信号。通过一个模拟输出端可以将距离作为比例电压信号输出 – 作为 4 mA…20 mA 的电流值,或者作为 0 V…10 V 的电压值输出。对于带有 IO-Link 接口的接近开关,开关量输出端(NPN、PNP 或推挽输出端)可以配置为常闭触点或常开触点,也可以配置操作距离。

接近开关的操作距离

开关距离是指标准测量板接近接近开关的感应面时促使信号切换的距离。标准测量板是一个接地的正方形钢板,厚度为 d = 1 mm。如果一个物体从感应面移开,接近开关会保持较长的切换时间。相反,当物体移到感应面上时,接近开关切换时间较短。相对于开关距离的接通点与断开点之间的差值(以百分比表示)称为切换滞后。开关距离进一步分为额定开关距离(Sn)、实际开关距离(Sr)、有效开关距离(Su)和工作距离(Sa)。

修正系数 1

不同材料对操作距离的影响

接近开关的修正系数是指钢质物体的规定操作距离(EN 60947-5-2)。如果要检测其他材料制成的物体,必须按照规定的修正系数调整操作距离。对所有金属而言,修正系数为 1 的接近开关具有相同的操作距离。修正系数 1 对于要检测的物体材料可能变化的应用非常重要。数据表注明了接近开关的修正系数。

接近开关的切换频率

如果要检测的物体之间的距离等于以赫兹(Hz)为单位的单个物体的大小,即脉冲占空系数为 1:2,则切换频率相当于每秒可能的最大切换数。

接近开关的安装情况

接近开关用于诸多应用领域,能够可靠检测极小的零件并能可靠识别终位。由于接近开关会对导电物体和材料作出反应,安装时必须与金属物体保持足够的距离,以免接近开关意外切换。安装条件参见相应传感器的数据表。

齐平安装传感器

齐平安装传感器可以齐平安装在导电材料中,因为传感器头周围装有一个金属环,可防止传感器受到周围材料的影响。该屏蔽会降低电磁场,从而减小操作距离。齐平安装可以防止传感器损坏,以免通过的物体卡在传感器上。因此,齐平式传感器特别适用于狭窄的安装空间。

近齐平安装传感器

与齐平安装传感器相比,近齐平安装传感器的操作距离略微大一些。此外,与非齐平安装传感器相比,近齐平安装传感器为经过的物体提供的工作面较小。

非齐平安装传感器

非齐平安装传感器的感应面未被金属外壳包围。因此,所产生的磁场不会被外壳屏蔽,从而可以形成较大的磁场。非齐平安装的接近开关具有最大的操作距离,但明显突出在周围表面之外。这些传感器只能齐平安装在不导电的材料上。

weproTec 和备用频率

weproTecwenglor proximity switch technology 的缩写,它是 wenglor 获得专利的一项接近开关技术。采用 weproTec 的接近开关可以并排非常靠近或对置安装在距离范围 B1 内。在该范围内,传感器彼此不受影响。其实现方式是传感器相互同步并以时间偏移的方式相互产生脉冲。
备用频率是 weproTec 技术的一种比较简单的形式,可以设置备用工作频率的参数。这样,当一个传感器的备用频率激活,而另一个传感器的备用频率未激活时,附近的两个传感器不会相互干扰。传感器以不同的工作频率工作。

接近开关与光学传感器的区别

接近开关和光学传感器均可实现过程自动化的识别解决方案。不同的功能原理和相应的优点可以实现不同的应用,以满足不同的需求。

接近开关

通过电磁感应识别物体
检测导电物体
金属环境可能会造成干扰
在近距离范围内可靠地探测物体

光电传感器

通过红外光、红光、蓝光或激光识别物体
物体检测不受材料影响
污物、振动或外来光线的影响
在近距离和远距离下保持高精度
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