德國FIFE 進口接近傳感器 RCAL-26

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Name :   鐘啟鵬

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    接近傳感器，是代替限位開關等接觸式檢測方式，以無需接觸檢測對象進行檢測為目的的傳感器的總稱。能檢測對象的移動信息和存在信息轉換為電氣信號。在換為電氣信號的檢測方式中，包括利用電磁感應引起的檢測對象的金屬體中產生的渦電流的方式、捕測體的接近引起的電氣信號的容量變化的方式、利石和引導開關的方式。

接近傳感器是一種具有感知物體接近能力的器件，它利用位移傳感器對接近的物體具有敏感特性來識別物體的接近，并輸出相應開關信號，因此，通常又把接近傳感器稱為接近開關。 它是代替開關等接觸式檢測式檢測方式，以無需接觸被檢測對象為目的的傳感器的總稱，它能檢測對象的移動和存在信息并轉化成電信號。 [

在JIS規格中，根據IEC60947-5-2的非接觸式位置檢測用開關，制定了JIS規格（JIS C 8201-5-2低壓開關裝置及控制裝置、第5控制電路機器及開關元件、第2節接近開關）。在JIS的定義中，在傳感器中也能以非接觸方式檢測到物體的接近和附近檢測對象有無的產品總稱為“接近開關”，由感應型、靜電容量型、超聲波型、光電型、磁力型等構成。在本技術指南中，將檢測金屬存在的感應型接近傳感器、檢測金屬及非金屬物體存在的靜電容量型接近傳感器、利用磁力產生的直流磁場的開關定義為“接近傳感器”。

感應型接近傳感器的檢測原理

通過外部磁場影響，檢測在導體表面產生的渦電流引起的磁性損耗。在檢測線圈內使其產生交流磁場，并檢測體的金屬體產生的渦電流引起的阻抗變化進行檢測的方式。

此外，作為另外一種方式，還包括檢測頻率相位成分的鋁檢測傳感器，和通過工作線圈僅檢測阻抗變化成分的全金屬傳感器。

在檢測體一側和傳感器一側的表面上，發生變壓器的狀態。

電容式接近傳感器

電容式接近傳感器是一個以電極為檢測端的經電電容接近開關，它由高頻振蕩電路、檢波電路、放大電路、整形電路及輸出電路組成。

平時檢測電極與大地之間存在一定的電容量，它成為振蕩電路的一個組成部分。當被檢測物體接近檢測電極時，由于檢測電極加有電壓，檢測電極就會受到靜電感應而產生極化現象，被測物體越靠近檢測電極，檢測電極上的感應電荷就越多。由于檢測電極上的靜電電容為

，所以隨著電荷量的增多，使檢測電極電容C隨之增大。由于振蕩電路的振蕩頻率

與電容成反比，所以當電容C增大時振蕩電路的振蕩減弱，甚至停止振蕩。振蕩電路的振蕩與停振這兩種狀態被檢測電路轉換為開關信號后向外輸出。

需要注意的是：電容式接近傳感器檢測的被測物體是金屬導體，非金屬導體不能用該方法測量。

電感式接近傳感器

電感式接近傳感器由高頻振蕩電路、檢波電路、放大電路、整形電路及輸出電路組成。檢測用敏感元件為檢測線圈，它是振蕩電路的一個組成部分，振蕩電路的振蕩頻率為

。當檢測線圈通以交流電時，在檢測線圈的周圍就產生一個交變的磁場，當金屬物體接近檢測線圈時，金屬物體就會產生電渦流而吸收磁場能量，使檢測線圈的電感L發生變化，從而使振蕩電路的振蕩頻率減小，以至停振。振蕩與停振這兩種狀態經監測電路轉換為開關信號輸出。

需要注意的是：與電容式接近傳感器相同，電感式接近傳感器檢測的被測物體也是金屬導體，非金屬導體不能用該方法測量。振幅變化隨目標物金屬種類而不同，因此檢測距離也隨目標物金屬的種類而不同。

光電式接近傳感器

光電式接近傳感器中，發光二極管（或半導體激光管）的光束軸線和光電三極管的軸線在一個平面上，并成一定的夾角，兩軸線在傳感器前方交于一點。當被檢測物體表面接近交點時，發光二極管的反射光被光電三極管接收，產生電信號。當物體遠離交點時，反射區不在光電三極管的視角內，檢測電路沒有輸出。一般情況下，送給發光二極管的驅動電流并不是直流電流，而是一定頻率的交變電流，這樣，接收電路得到的也是同頻率的交變信號。如果對接收來的信號進行濾波，只允許同頻率的信號通過，可以有效地防止其他雜光的干擾，并可以提高發光二極管的發光強度。

① 由于能以非接觸方式進行檢測，所以不會磨損和損傷檢測對象物。

② 由于采用無接點輸出方式，因此壽命延長（磁力式除外）采用半導體輸出，對接點的壽命無影響。

③ 與光檢測方式不同，適合在水和油等環境下使用檢測時幾乎不受檢測對象的污漬和油、水等的影響。此外，還包括特氟龍外殼型及耐藥品良好的產品

④ 與接觸式開關相比，可實現高速響應

⑤ 能對應廣泛的溫度范圍

⑥ 不受檢測物體顏色的影響對檢測對象的物理性質變化進行檢測，所以幾乎不受表面顏色等的影響

⑦ 與接觸式不同，會受周圍溫度的影響、周圍物體、同類傳感器的影響包括感應型、靜電容量型在內，傳感器之間相互影響。因此，對于傳感器的設置，需要考慮相互干擾。此外，在感應型中，需要考慮周圍金屬的影響，而在靜電容量型中則需考慮周圍物體的影響。

接近傳感器主要用于檢測物體的位移，在航空、航天技術以及工業生產中都有廣泛的應用。在日常生活中，如賓館、飯店、車庫的自動門、自動熱風機上都有應用。在安全防盜方面，如資料檔案、財會、金融、博物館、金庫等重地，通常都裝有由各種接近開關組成的防盜裝置。在測量技術中，長度、位置的測量；在控制技術中，如位移、速度、加速度的測量和控制，也都使用者大量的接近開關。

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德國FIFE 進口接近傳感器 RCAL-26

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