一、電感式接近開關(guān)：只能檢測(cè)金屬物體
1. 工作原理
電感式接近開關(guān)屬于一種有開關(guān)量輸出的位置傳感器，它由LC高頻振蕩器和放大處理電路組成，利用金屬物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的振蕩感應(yīng)頭時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個(gè)渦流反作用于接近開關(guān)，使接近開關(guān)振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無(wú)金屬物體接近，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是金屬物體。
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2.工作流程方框圖
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術(shù)語(yǔ)解釋
1. 檢測(cè)距離: 動(dòng)作距離是指檢測(cè)體按一定方式移動(dòng)時(shí)，從基準(zhǔn)位置（接近開關(guān)的感應(yīng)表面）到開關(guān)動(dòng)作時(shí)測(cè)得的基準(zhǔn)位置到檢測(cè)面的空間距離。額定動(dòng)作距離指接近開關(guān)動(dòng)作距離的標(biāo)稱值。
2. 設(shè)定距離：接近開關(guān)在實(shí)際工作中整定的距離，一般為額定動(dòng)作距離的0.8倍。
3. 回差值: 動(dòng)作距離與復(fù)位距離之間的決對(duì)值。
4. 標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)體：可使接近開關(guān)作比較的金屬檢測(cè)體。本廠所采用的檢測(cè)體為正方形的A3鋼，厚度為1mm，所采用的邊長(zhǎng)是接近開關(guān)檢測(cè)面的2.5倍。
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5. 輸出狀態(tài)：分常開和常閉。當(dāng)無(wú)檢測(cè)物體時(shí)，常開型的接近開關(guān)所接通的負(fù)載，由于接近開關(guān)內(nèi)部的輸出晶體管的截止而不工作，當(dāng)檢測(cè)到物體時(shí)，晶體管導(dǎo)通，負(fù)載得電工作。
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6. 檢測(cè)方式：分埋入式和非埋入式。埋入式的接近開關(guān)在安裝上為齊平安裝型，可與安裝的金屬物件形成同一表面，非埋入式的接近開關(guān)則需把感應(yīng)頭露出，以達(dá)到其長(zhǎng)檢測(cè)距離的目的。
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7.響應(yīng)頻率f：按規(guī)定的1秒的時(shí)間間隔內(nèi)，接近開關(guān)動(dòng)作循環(huán)的次數(shù)。
響應(yīng)時(shí)間t：接近開關(guān)檢測(cè)到物體時(shí)間到接近開關(guān)出現(xiàn)電平狀態(tài)翻轉(zhuǎn)的時(shí)間之差。
可用公式換算 t=1/f
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8.導(dǎo)通壓降：既接近開關(guān)在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，開關(guān)內(nèi)輸出晶體管上的電壓降。
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以NPN型輸出的接近開關(guān)為例
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9.輸出形式：分npn二線，npn三線，npn四線，pnp二線，pnp三線，pnp四線，DC二線，AC二線，AC五線（自帶繼電器）等幾種常用的形式輸出。
注意事項(xiàng)
1：當(dāng)檢測(cè)物體為非金屬時(shí)，檢測(cè)距離要減小，另外很薄的鍍膜層也是檢測(cè)不到的。
2：電感式接近開關(guān)的接通時(shí)間為50ms，所以在用戶產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，當(dāng)負(fù)載和接近開關(guān)采用不同電源時(shí)，務(wù)必先接通接近開關(guān)的電源。
3: 當(dāng)使用感性負(fù)載（如燈、電動(dòng)機(jī)等）時(shí)，其瞬態(tài)沖擊電流較大，可能劣化或損壞交流二線的接近開關(guān)，在這種情況下，請(qǐng)經(jīng)過(guò)交流繼電器作為負(fù)載來(lái)轉(zhuǎn)換使用。
4: 請(qǐng)勿將接近開關(guān)置于200Gauss以上的直流磁場(chǎng)環(huán)境下使用，以免造成誤動(dòng)作。
5：DC二線的接近開關(guān)具有0.5-1mA的靜態(tài)泄漏電流，在和一些對(duì)DC二線接近開關(guān)泄漏電流要求較高的場(chǎng)合下盡量使用DC三線的接近開關(guān)。
6：避免接近開關(guān)在化學(xué)溶劑，特別是在強(qiáng)酸，強(qiáng)堿的環(huán)境下使用。
7：本廠產(chǎn)品均為SMD工藝生產(chǎn)制造，并經(jīng)嚴(yán)格的測(cè)試合格后才出廠，在一般情況下使用均不會(huì)出現(xiàn)損壞。為了保證意外性發(fā)生，請(qǐng)用戶在接通電源前檢查接線是否正確，核定電壓是否為額定值。
8： 為了使接近開關(guān)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，請(qǐng)務(wù)必進(jìn)行定期的維護(hù)，包括檢測(cè)物體和接近開關(guān)的安裝位置是否有移動(dòng)或松動(dòng)，接線和連接部位是否接觸不 良，是否有金屬粉塵粘附。
二、電容式接近開關(guān)
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1.工作原理
電容式接近開關(guān)亦屬于一種具有開關(guān)量輸出的位置傳感器，它的測(cè)量頭通常是構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，而另一個(gè)極板是物體的本身，當(dāng)物體移向接近開關(guān)時(shí)，物體和接近開關(guān)的介電常數(shù)發(fā)生變化，使得和測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷。這種接近開關(guān)的檢測(cè)物體，并不限于金屬導(dǎo)體，也可以是絕緣的液體或粉狀物體,在檢測(cè)較低介電常數(shù)ε的物體時(shí)，可以順時(shí)針調(diào)節(jié)多圈電位器（位于開關(guān)后部）來(lái)增加感應(yīng)靈敏度，一般調(diào)節(jié)電位器使電容式的接近開關(guān)在0.7-0.8Sn的位置動(dòng)作。
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附錄1：部分常用材料的介電常數(shù)
材料介電常數(shù)材料介電常數(shù)水80軟橡膠2.5大理石8松節(jié)油2.2云母6水80陶瓷4.4酒精25.8硬橡膠4電木3.6玻璃5電纜2.5硬紙4.5油紙4空氣1汽油2.2合成樹脂3.6米3.5賽璐璐3聚丙稀2.3普通紙2.3聚乙稀2.9有機(jī)玻璃3.2紙碎屑4聚乙稀2.3石英玻璃3.7苯乙稀3硅2.8石蠟2.2變壓器油2.2石英沙4.5木材2-7
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2.工作流程方框圖
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3.安裝要求
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附錄2：標(biāo)注及含義
標(biāo)號(hào)安裝距離說(shuō)明S1≥1Sn檢測(cè)面與支架的間距S2≥3Sn檢測(cè)面與背景的間距S3≥5Sn 并列安裝間距S4≥3Sn檢測(cè)面與側(cè)壁的間距
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注：1. Sn為電容式接近開關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)距離。
2.高防水等級(jí)的產(chǎn)品均不具備靈敏度調(diào)節(jié)功能，另外其檢測(cè)距離為標(biāo)準(zhǔn)值的1/2或1/3，甚致更小。
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注意事項(xiàng)
：電容式接近開關(guān)理論上可以檢測(cè)任何物體，當(dāng)檢測(cè)過(guò)高介電常數(shù)物體時(shí)，檢測(cè)距離要明顯減小，這時(shí)即使增加靈敏度也起不到效果。
2：電容式接近開關(guān)的接通時(shí)間為50ms，所以在用戶產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，當(dāng)負(fù)載和接近開關(guān)采用不同電源時(shí)，務(wù)必先接通接近開關(guān)的電源。
3: 當(dāng)使用感性負(fù)載（如燈、電動(dòng)機(jī)等）時(shí)，其瞬態(tài)沖擊電流較大，可能劣化或損壞交流二線的電容式接近開關(guān)，在這種情況下，請(qǐng)經(jīng)過(guò)交流繼電器作為負(fù)載來(lái)轉(zhuǎn)換使用。
4: 請(qǐng)勿將接近開關(guān)置于200Gauss以上的直流磁場(chǎng)環(huán)境下使用，以免造成誤動(dòng)作。
5：DC二線的接近開關(guān)具有0.5-1mA的靜態(tài)泄漏電流，在和一些對(duì)DC二線接近開關(guān)泄漏電流要求較高的場(chǎng)合下盡量使用DC三線的接近開關(guān)。
6：避免接近開關(guān)在化學(xué)溶劑，特別是在強(qiáng)酸，強(qiáng)堿的環(huán)境下使用。
7：本廠產(chǎn)品均為SMD工藝生產(chǎn)制造，并經(jīng)嚴(yán)格的測(cè)試合格后才出廠，在一般情況下使用均不會(huì)出現(xiàn)損壞。為了保證意外性發(fā)生，請(qǐng)用戶在接通電源前檢查接線是否正確，核定電壓是否為額定值。
8： 為了使電容式接近開關(guān)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，由于其受潮濕、灰塵等因素的影響比較大，請(qǐng)務(wù)必進(jìn)行定期的維護(hù)，包括檢測(cè)物體和接近開關(guān)的安裝位置是否有移動(dòng)或松動(dòng)，接線和連接部位是否接觸不 良，是否有粉塵粘附。
三、紅外線光電開關(guān)
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紅外線屬于一種電磁射線，其特性等同于無(wú)線電或X射線。人眼可見(jiàn)的光波是380nm-780nm，發(fā)射波長(zhǎng)為780nm-1mm的長(zhǎng)射線稱為紅外線，浙江省洞頭縣光電開關(guān)廠生產(chǎn)的紅外線光電開關(guān)優(yōu)先使用的是接近可見(jiàn)光波長(zhǎng)的近紅外線。
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紅外線光電開關(guān)（光電傳感器）屬于光電接近開關(guān)的簡(jiǎn)稱，它是利用被檢測(cè)物體對(duì)紅外光束的遮光或反射，由同步回路選通而檢測(cè)物體的有無(wú)，其物體不限于金屬，對(duì)所有能反射光線的物體均可檢測(cè)。根據(jù)檢測(cè)方式的不同，紅外線光電開關(guān)可分為
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1.漫反射式光電開關(guān)
漫反射光電開關(guān)是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，當(dāng)有被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)時(shí)，將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào)。當(dāng)被檢測(cè)物體的表面光亮或其反光率極高時(shí)，漫反射式的光電開關(guān)是首 選的檢測(cè)模式。
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引起理想漫反射的光度分布
局部較強(qiáng)漫反射時(shí)的光度分布
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2.鏡反射式光電開關(guān)
鏡反射式光電開關(guān)亦是集發(fā)射器與接收器于一體，光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)反射鏡，反射回接收器，當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)且完全阻斷光線時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測(cè)開關(guān)信號(hào)。
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3.對(duì)射式光電開關(guān)
對(duì)射式光電開關(guān)包含在結(jié)構(gòu)上相互分離且光軸相對(duì)放置的發(fā)射器和接收器，發(fā)射器發(fā)出的光線直接進(jìn)入接收器。當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)發(fā)射器和接收器之間且阻斷光線時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)物體是不透明時(shí)，對(duì)射式光電開關(guān)是咀可靠的檢測(cè)模式。
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4.槽式光電開關(guān)
槽式光電開關(guān)通常是標(biāo)準(zhǔn)的U字型結(jié)構(gòu)，其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊，并形成一光軸，當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)U型槽且阻斷光軸時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測(cè)到的開關(guān)量信號(hào)。槽式光電開關(guān)比較**可靠的適合檢測(cè)高速變化，分辨透明與半透明物體。
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5.光纖式光電開關(guān)
光纖式光電開關(guān)采用塑料或玻璃光纖傳感器來(lái)引導(dǎo)光線，以實(shí)現(xiàn)被檢測(cè)物體不在相近區(qū)域的檢測(cè)。通常光纖傳感器分為對(duì)射式和漫反射式。
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術(shù)語(yǔ)解釋
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1.檢測(cè)距離: 動(dòng)作距離是指檢測(cè)體按一定方式移動(dòng)時(shí)，從基準(zhǔn)位置（光電開關(guān)的感應(yīng)表面）到開關(guān)動(dòng)作時(shí)測(cè)得的基準(zhǔn)位置到檢測(cè)面的空間距離。額定動(dòng)作距離指接近開關(guān)動(dòng)作距離的標(biāo)稱值。
2.回差距離：動(dòng)作距離與復(fù)位距離之間的決對(duì)值。
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3.響應(yīng)頻率：按規(guī)定的1秒的時(shí)間間隔內(nèi)，允許光電開關(guān)動(dòng)作循環(huán)的次數(shù)。
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4.輸出狀態(tài)：分常開和常閉。當(dāng)無(wú)檢測(cè)物體時(shí)，常開型的光電開關(guān)所接通的負(fù)載，由于光電開關(guān)內(nèi)部的輸出晶體管的截止而不工作，當(dāng)檢測(cè)到物體時(shí)，晶體管導(dǎo)通，負(fù)載得電工作。
5.檢測(cè)方式：根據(jù)光電開關(guān)在檢測(cè)物體時(shí)，發(fā)射器所發(fā)出的光線被折回到接收器的途徑的不同，可分為漫反射式，鏡反射式，對(duì)射式等。(詳見(jiàn)工作原理說(shuō)明)
6.輸出形式：分npn二線，npn三線，npn四線，pnp二線，pnp三線，pnp四線，AC二線，AC五線（自帶繼電器），及直流NPN/PNP/常開/常閉多功能等幾種常用的形式輸出。
7.指向角：常見(jiàn)GDKG光電傳感器的指向角示意圖
漫反射式光電開關(guān)鏡反射式光電開關(guān)對(duì)射式光電開關(guān)
8.防護(hù)等級(jí)（外殼封裝）：
9.表面反射率：對(duì)于漫反射式光電開關(guān)發(fā)出的光線需要被檢測(cè)物表面將足夠的光線反射回漫反射開關(guān)的接受器，所以檢測(cè)距離和被檢測(cè)物體的表面反射率將是決定接受器接收到光線的強(qiáng)度大小，粗糙的表面反射回的光線必將小于光滑表面反射回的強(qiáng)度，而且，被檢測(cè)物體的表面必須垂直于光電開關(guān)的發(fā)射光線。常用材料的反射率參考圖如下所示：
材料反射率材料反射率白畫紙90%不透明黑色塑料14%報(bào)紙55%黑色橡膠4%餐巾紙47%黑色布料3%包裝箱硬紙板68%未拋光白色金屬表面130%潔凈松木70%光澤淺色金屬表面150%干凈粗木板20%不銹鋼200%透明塑料杯40%木塞35%半透明塑料瓶62%啤酒泡沫70%不透明白色塑料87%人的手掌心75%
10.環(huán)境特性：GDKG光電開關(guān)應(yīng)用的環(huán)境亦是影響其長(zhǎng)期工作可靠性的重要條件。當(dāng)光電開關(guān)工作于咀大檢測(cè)距離狀態(tài)時(shí)，由于光學(xué)透鏡會(huì)被環(huán)境中的污物粘住，甚致會(huì)被一些強(qiáng)酸性物質(zhì)腐蝕，以致降低使用參數(shù)特性，這些變量盡管已列入我們的產(chǎn)品設(shè)計(jì)考慮范圍之內(nèi)，但它終究是造成可靠性降低的咀大因數(shù)，其較簡(jiǎn)便的解決方法是根據(jù)GDKG傳感器的咀大檢測(cè)距離（Sn）降額使用來(lái)確定咀佳工作距離。
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四、位移傳感器
1. 原理簡(jiǎn)介
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位移傳感器又稱為線性傳感器，它分為電感式位移傳感器，電容式位移傳感器，光電式位移傳感器，超聲波式位移傳感器，霍爾式位移傳感器，我廠所生產(chǎn)的是電感式位移傳感器。
該位移傳感器是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，接通電源后，在開關(guān)的感應(yīng)面將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物體接近此感應(yīng)面時(shí)，金屬中則產(chǎn)生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減，然后根據(jù)衰減量的變化來(lái)完成無(wú)接觸檢測(cè)物體的目的。
該位移傳感器具有無(wú)滑動(dòng)觸點(diǎn)，工作時(shí)不受灰塵等非金屬因素的影響，并且低功耗，長(zhǎng)壽命，可使用在各種惡劣條件下。位移傳感器主要應(yīng)用在自動(dòng)化裝備生產(chǎn)線對(duì)模擬量的智能控制。
本廠的位移傳感器在設(shè)計(jì)和制造上均按標(biāo)準(zhǔn)工藝嚴(yán)格生產(chǎn)，產(chǎn)品一律使用樹脂封裝完整，在出廠前均已通過(guò)檢驗(yàn)、老化測(cè)試，使可靠性和工作壽命得到充分保障
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2. 輸出特性曲線
