【正文】 機、電類 《 傳感器與檢測技術項目教程 》 模塊九、小位移檢測 課件 統(tǒng)一書號： ISBN 9787111488170 課程配套網(wǎng)站 或 2022年 2月第 1版 （作者：梁森、黃杭美、王明霄、王侃夫） 2022/6/2 2 模塊九、小位移檢測 內(nèi)容簡介 簡要介紹“ 位移檢測的基本概念 ”、“ 電感式小位移傳感器 ” 、“ 渦流式小位移傳感器 ” 、“ 接近開關 ”等知識，對 軸承滾柱直徑的檢測及分選 也作了介紹。 現(xiàn)在時間 是： 01:03 模塊九、小位移檢測（下） 目錄 進入 進入 進入 進入 知識鏈接 位移檢測的基本概念 項目一、電感式小位移傳感器 項目二、渦流式小位移傳感器 項目三、接近開關 拓展閱讀 軸承滾柱直徑的檢測及分選 現(xiàn)在時間 是： 01:03 項目三 接近開關 【 項目教學目標 】 ? 知識目標 1．了解接近開關的分類與結(jié)構。 2．掌握三種常用接近開關的特性及工作原理。 ? 技能目標 掌握接近開關的應用。 回目錄 任務一 認識接近開關 接近開關又稱 無觸點行程開關 。它能 在一定的距離（幾毫米至幾十毫米）內(nèi)檢測有無物體靠近 。 當物體與其接近到設定距離時，發(fā)出“動作”信號 ，不需要施加機械力。 給出的是開關信號（高電平或低電平），能直接驅(qū)動中間繼電器 。 接近開關的核心部分是“感辨頭” 。 渦流探頭能感辨金屬導體 的靠近與否。 多數(shù)接近開關已將感辨頭和測量轉(zhuǎn)換電路做在同一殼體內(nèi) ，殼體上多帶有螺紋或安裝孔，便于安裝和調(diào)整與被測物的距離。 接近開關還可以用于 高速計數(shù)和測速 ， 測量物位和液位 ， 無觸點按鈕 等。 一、常用接近開關的分類 （ 1）電感式接近開關（ 實際工作原理是渦流效應 ）：只對導電良好的金屬起作用 。電感式接近開關對鐵鎳、A3鋼類具有磁滯特性的金屬靈敏度較高，對鋁、黃銅等金屬的靈敏度較低。 （ 2）電容式接近開關：對接地的金屬或地電位的導電物體起作用（但不常用）， 對非地電位的導電物體 靈敏度稍差（常用） 。 （ 3）干簧管：只對磁性較強 的物體起作用（見模塊十） 。 （ 4）霍爾式接近開關： 只對 磁性 或 導磁性 物體起作用 。 二、接近開關的特點 與機械行程開關相比，接近開關具有如下特點： 1）非接觸檢測，不影響被測物的運行工況。 2）定位準確度高。 3）不產(chǎn)生機械磨損和疲勞損傷，耐腐蝕，動作頻率高，工作壽命長。 4）響應快，約幾毫秒至十幾毫秒。 5）采用全密封結(jié)構，防潮、防塵性能較好，工作可靠性強。 6）無觸點、無火花、無噪聲，可適用于要求防爆的場合（防爆型）。 7）易于與 PLC或其他上位機連接。 8）體積小，安裝、調(diào)整方便。 9）缺點是“觸點”容量較小，負載短路時易燒毀。 三、接近開關的主要技術指標 （ 1） 動作距離：當被測物由 正面靠近接近開關 的感應面時 ， 使接近開關動作 （ 輸出狀態(tài)變?yōu)橛行顟B(tài) ） 的距離為接近開關的動作距離 δmin（ 單位為 mm， 以下同 ） 。 （ 2） 復位距離：當被測物 由正面離開接近開關 的感應面 ， 接近開關轉(zhuǎn)為復位狀態(tài) （ 輸出狀態(tài)變?yōu)闊o效狀態(tài) ）時 ， 被測物離開感應面的距離就是復位距離 δmax。 同一個接近開關的復位距離大于動作距離 。 （ 3） 動作滯差： 動作滯差是指復位距離與動作距離之差 。 動作滯差越大 ， 對抗被測物抖動等造成的機械振動干擾的能力就越強 ， 但 動作準確度就越差 。 三、接近開關的主要技術指標（續(xù)） （ 4） 重復定位準確度（重復性）：表征多次測量的動作距離平均值 。 其數(shù)值的離散性一般為最大動作距離的 1%～ 5%。將被測金屬板固定在千分尺上，由動作距離 120%以外逐漸沿接近開關感應面軸向靠近接近開關的“動作區(qū)”，運動速度控制在 。 當接近開關動作時，讀出千分尺的讀數(shù)，然后 反向退出動作區(qū)，使接近開關復位。重復 10次 ， 計算 10次測量值的最大值和最小值，再逐一與 10次平均值做減法，最大差值即為重復定位準確度 。 重復定位的離散性越小，重復定位的準確度就越高。 三、接近開關的主要技術指標（續(xù)） （ 5）響應頻率：也稱動作頻率，是指 每秒連續(xù)不斷地進入接近開關的動作距離后又離開的被測物最大個數(shù)或次數(shù)值 。 若接近開關的動作頻率太低而被測物又運動得太快時，接近開關就來不及響應物體的運動狀態(tài) ，有可能造成漏檢。 （ 6）額定工作距離 δ0：指被測金屬板從側(cè)向（徑向）接近式接近開關在實際使用中被設定的 安裝距離 。 在此距離上，接近開關不應受溫度變化、電源波動等外界干擾而產(chǎn)生誤動作 。額定工作距離 δ0一定是小于 動作距離δmin。實際應用中，考慮到各方面環(huán)境因素干擾的影響，通常 將額定工作距離設定為動作距離的 75%。 任務二 電感式 (渦流原理 )接近開關的應用 一、電感式接近開關的規(guī)格及接線方式 1．電感式接近開關的結(jié)構形式 圖 921a的形式便于調(diào)整與被測物之間的間距。圖 921b、 c的形式可用于板材的檢測， 圖 921d、 e可用于線材的檢測。 圖 921 電感式接近開關的幾種結(jié)構形式 a）圓柱形（非齊平式） b）平面安裝型 c）矩形 d）槽形 e）貫穿型 調(diào)幅式電感 (渦流 ) 接近開關原理框圖 調(diào)幅式（鑒幅式）檢測電路： 以輸出高頻信號的幅度來反映渦流探頭與被測金屬導體之間的關系 。 當被測金屬與接近開關探頭的距離小于設定值時，振蕩電路停振 。 接近開關動作 ， 輸出開關量信號 。 渦流線圈的直徑越大，探測范圍就越大 （渦流探雷器） 2．被測金屬體接近電感式接近開關的方式 （ 1） 軸向接近： ① 被測金屬體 a沿 圖 922a中接近開關的軸線 ， 從左側(cè)逐漸靠近接近開關 （ 見圖 922a中的 x位移 ） ， 金屬板上的渦流逐漸增大 ， 當 兩者的距離達到δmin時 ， 接近開關動作 ； ② 當 兩者的距離再次遠達 δmax時 ， 接近開關復位 。 圖 922a NPN型三線制電感接近開關原理框圖 （ 2）側(cè)向接近（徑向接近） ① 被測金屬體 b的平面與接近開關的端面空間距離保持為 “ 安裝距離 ” δ0（ 約為 δxmin的 70%） ； ② 被測金屬體 b從圖 922a中的下方逐漸靠近接近開關（ 見圖 922b中的 y位移 ） 。 當被測金屬體 b的頂部進入“ 動作區(qū) ” （ 見圖 922b中的細斜線范圍 ） 后 ,接近開關動作 ； ③ 當被測金屬體 b繼續(xù)往 上移處于動作區(qū)時 ,接近 開關保持動作狀態(tài)； ④ 當被測金屬體 b繼續(xù)上移 ， 直到其下端離開動作區(qū)后 ， 接近開關復位 (放大圖見后頁 ) 圖 922 NPN型三線制電感接近開關的原理、特性及接線 b） x、 y方向的兩種接近方式 c）齊平式 NPN型、 OC門常開輸出電路 圖 922b： 接近方式 、 c：電路 、 d：特性放大圖 軸向接近 側(cè)向 接近 3． NPN型電感式接近開關的接線及使用注意事項 三線制接線方式： 棕色引線接電源正極 VCC（ 18～35V） ； 藍色引線電源負極 （ 接地 ） ； 黑色引線接輸出端 。 接近開關有 常開 、 常閉 之分；按觸點型式可分為：繼電器輸出型 和 OC門 （ 集電極開路輸出門 ） 。 繼電器的觸點的耐壓高 ， 電流容量較大 ，不易燒毀 ， 但響應慢 。OC門的動作時間可小于 。 OC門的輸出又有 “ PNP型 ” 和“ NPN型 ” 之分 。 3． NPN型電感式接近開關的接線及使用注意事項 （ 1） 復位狀態(tài)：當