【正文】 機(jī)、電類 《 傳感器與檢測(cè)技術(shù)項(xiàng)目教程 》 模塊九、小位移檢測(cè) 課件 統(tǒng)一書(shū)號(hào)： 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(cè) 內(nèi)容簡(jiǎn)介 簡(jiǎn)要介紹“ 位移檢測(cè)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(kāi)關(guān) ”等知識(shí)，對(duì) 軸承滾柱直徑的檢測(cè)及分選 也作了介紹。 現(xiàn)在時(shí)間 是： 01:03 模塊九、小位移檢測(cè)（下） 目錄 進(jìn)入 進(jìn)入 進(jìn)入 進(jìn)入 知識(shí)鏈接 位移檢測(cè)的基本概念 項(xiàng)目一、電感式小位移傳感器 項(xiàng)目二、渦流式小位移傳感器 項(xiàng)目三、接近開(kāi)關(guān) 拓展閱讀 軸承滾柱直徑的檢測(cè)及分選 現(xiàn)在時(shí)間 是： 01:03 項(xiàng)目三 接近開(kāi)關(guān) 【 項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo) 】 ? 知識(shí)目標(biāo) 1．了解接近開(kāi)關(guān)的分類與結(jié)構(gòu)。 2．掌握三種常用接近開(kāi)關(guān)的特性及工作原理。 ? 技能目標(biāo) 掌握接近開(kāi)關(guān)的應(yīng)用。 回目錄 任務(wù)一 認(rèn)識(shí)接近開(kāi)關(guān) 接近開(kāi)關(guān)又稱 無(wú)觸點(diǎn)行程開(kāi)關(guān) 。它能 在一定的距離（幾毫米至幾十毫米）內(nèi)檢測(cè)有無(wú)物體靠近 。 當(dāng)物體與其接近到設(shè)定距離時(shí)，發(fā)出“動(dòng)作”信號(hào) ，不需要施加機(jī)械力。 給出的是開(kāi)關(guān)信號(hào)（高電平或低電平），能直接驅(qū)動(dòng)中間繼電器 。 接近開(kāi)關(guān)的核心部分是“感辨頭” 。 渦流探頭能感辨金屬導(dǎo)體 的靠近與否。 多數(shù)接近開(kāi)關(guān)已將感辨頭和測(cè)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(cè)物的距離。 接近開(kāi)關(guān)還可以用于 高速計(jì)數(shù)和測(cè)速 ， 測(cè)量物位和液位 ， 無(wú)觸點(diǎn)按鈕 等。 一、常用接近開(kāi)關(guān)的分類 （ 1）電感式接近開(kāi)關(guān)（ 實(shí)際工作原理是渦流效應(yīng) ）：只對(duì)導(dǎo)電良好的金屬起作用 。電感式接近開(kāi)關(guān)對(duì)鐵鎳、A3鋼類具有磁滯特性的金屬靈敏度較高，對(duì)鋁、黃銅等金屬的靈敏度較低。 （ 2）電容式接近開(kāi)關(guān)：對(duì)接地的金屬或地電位的導(dǎo)電物體起作用（但不常用）， 對(duì)非地電位的導(dǎo)電物體 靈敏度稍差（常用） 。 （ 3）干簧管：只對(duì)磁性較強(qiáng) 的物體起作用（見(jiàn)模塊十） 。 （ 4）霍爾式接近開(kāi)關(guān)： 只對(duì) 磁性 或 導(dǎo)磁性 物體起作用 。 二、接近開(kāi)關(guān)的特點(diǎn) 與機(jī)械行程開(kāi)關(guān)相比，接近開(kāi)關(guān)具有如下特點(diǎn)： 1）非接觸檢測(cè)，不影響被測(cè)物的運(yùn)行工況。 2）定位準(zhǔn)確度高。 3）不產(chǎn)生機(jī)械磨損和疲勞損傷，耐腐蝕，動(dòng)作頻率高，工作壽命長(zhǎng)。 4）響應(yīng)快，約幾毫秒至十幾毫秒。 5）采用全密封結(jié)構(gòu)，防潮、防塵性能較好，工作可靠性強(qiáng)。 6）無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)火花、無(wú)噪聲，可適用于要求防爆的場(chǎng)合（防爆型）。 7）易于與 PLC或其他上位機(jī)連接。 8）體積小，安裝、調(diào)整方便。 9）缺點(diǎn)是“觸點(diǎn)”容量較小，負(fù)載短路時(shí)易燒毀。 三、接近開(kāi)關(guān)的主要技術(shù)指標(biāo) （ 1） 動(dòng)作距離：當(dāng)被測(cè)物由 正面靠近接近開(kāi)關(guān) 的感應(yīng)面時(shí) ， 使接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作 （ 輸出狀態(tài)變?yōu)橛行顟B(tài) ） 的距離為接近開(kāi)關(guān)的動(dòng)作距離 δmin（ 單位為 mm， 以下同 ） 。 （ 2） 復(fù)位距離：當(dāng)被測(cè)物 由正面離開(kāi)接近開(kāi)關(guān) 的感應(yīng)面 ， 接近開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)為復(fù)位狀態(tài) （ 輸出狀態(tài)變?yōu)闊o(wú)效狀態(tài) ）時(shí) ， 被測(cè)物離開(kāi)感應(yīng)面的距離就是復(fù)位距離 δmax。 同一個(gè)接近開(kāi)關(guān)的復(fù)位距離大于動(dòng)作距離 。 （ 3） 動(dòng)作滯差： 動(dòng)作滯差是指復(fù)位距離與動(dòng)作距離之差 。 動(dòng)作滯差越大 ， 對(duì)抗被測(cè)物抖動(dòng)等造成的機(jī)械振動(dòng)干擾的能力就越強(qiáng) ， 但 動(dòng)作準(zhǔn)確度就越差 。 三、接近開(kāi)關(guān)的主要技術(shù)指標(biāo)（續(xù)） （ 4） 重復(fù)定位準(zhǔn)確度（重復(fù)性）：表征多次測(cè)量的動(dòng)作距離平均值 。 其數(shù)值的離散性一般為最大動(dòng)作距離的 1%～ 5%。將被測(cè)金屬板固定在千分尺上，由動(dòng)作距離 120%以外逐漸沿接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)面軸向靠近接近開(kāi)關(guān)的“動(dòng)作區(qū)”，運(yùn)動(dòng)速度控制在 。 當(dāng)接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，讀出千分尺的讀數(shù)，然后 反向退出動(dòng)作區(qū)，使接近開(kāi)關(guān)復(fù)位。重復(fù) 10次 ， 計(jì)算 10次測(cè)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(fù)定位準(zhǔn)確度 。 重復(fù)定位的離散性越小，重復(fù)定位的準(zhǔn)確度就越高。 三、接近開(kāi)關(guān)的主要技術(shù)指標(biāo)（續(xù)） （ 5）響應(yīng)頻率：也稱動(dòng)作頻率，是指 每秒連續(xù)不斷地進(jìn)入接近開(kāi)關(guān)的動(dòng)作距離后又離開(kāi)的被測(cè)物最大個(gè)數(shù)或次數(shù)值 。 若接近開(kāi)關(guān)的動(dòng)作頻率太低而被測(cè)物又運(yùn)動(dòng)得太快時(shí)，接近開(kāi)關(guān)就來(lái)不及響應(yīng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) ，有可能造成漏檢。 （ 6）額定工作距離 δ0：指被測(cè)金屬板從側(cè)向（徑向）接近式接近開(kāi)關(guān)在實(shí)際使用中被設(shè)定的 安裝距離 。 在此距離上，接近開(kāi)關(guān)不應(yīng)受溫度變化、電源波動(dòng)等外界干擾而產(chǎn)生誤動(dòng)作 。額定工作距離 δ0一定是小于 動(dòng)作距離δmin。實(shí)際應(yīng)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(shè)定為動(dòng)作距離的 75%。 任務(wù)二 電感式 (渦流原理 )接近開(kāi)關(guān)的應(yīng)用 一、電感式接近開(kāi)關(guān)的規(guī)格及接線方式 1．電感式接近開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)形式 圖 921a的形式便于調(diào)整與被測(cè)物之間的間距。圖 921b、 c的形式可用于板材的檢測(cè)， 圖 921d、 e可用于線材的檢測(cè)。 圖 921 電感式接近開(kāi)關(guān)的幾種結(jié)構(gòu)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(kāi)關(guān)原理框圖 調(diào)幅式（鑒幅式）檢測(cè)電路： 以輸出高頻信號(hào)的幅度來(lái)反映渦流探頭與被測(cè)金屬導(dǎo)體之間的關(guān)系 。 當(dāng)被測(cè)金屬與接近開(kāi)關(guān)探頭的距離小于設(shè)定值時(shí)，振蕩電路停振 。 接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作 ， 輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào) 。 渦流線圈的直徑越大，探測(cè)范圍就越大 （渦流探雷器） 2．被測(cè)金屬體接近電感式接近開(kāi)關(guān)的方式 （ 1） 軸向接近： ① 被測(cè)金屬體 a沿 圖 922a中接近開(kāi)關(guān)的軸線 ， 從左側(cè)逐漸靠近接近開(kāi)關(guān) （ 見(jiàn)圖 922a中的 x位移 ） ， 金屬板上的渦流逐漸增大 ， 當(dāng) 兩者的距離達(dá)到δmin時(shí) ， 接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作 ； ② 當(dāng) 兩者的距離再次遠(yuǎn)達(dá) δmax時(shí) ， 接近開(kāi)關(guān)復(fù)位 。 圖 922a NPN型三線制電感接近開(kāi)關(guān)原理框圖 （ 2）側(cè)向接近（徑向接近） ① 被測(cè)金屬體 b的平面與接近開(kāi)關(guān)的端面空間距離保持為 “ 安裝距離 ” δ0（ 約為 δxmin的 70%） ； ② 被測(cè)金屬體 b從圖 922a中的下方逐漸靠近接近開(kāi)關(guān)（ 見(jiàn)圖 922b中的 y位移 ） 。 當(dāng)被測(cè)金屬體 b的頂部進(jìn)入“ 動(dòng)作區(qū) ” （ 見(jiàn)圖 922b中的細(xì)斜線范圍 ） 后 ,接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作 ； ③ 當(dāng)被測(cè)金屬體 b繼續(xù)往 上移處于動(dòng)作區(qū)時(shí) ,接近 開(kāi)關(guān)保持動(dòng)作狀態(tài)； ④ 當(dāng)被測(cè)金屬體 b繼續(xù)上移 ， 直到其下端離開(kāi)動(dòng)作區(qū)后 ， 接近開(kāi)關(guān)復(fù)位 (放大圖見(jiàn)后頁(yè) ) 圖 922 NPN型三線制電感接近開(kāi)關(guān)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(mén)常開(kāi)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(kāi)關(guān)的接線及使用注意事項(xiàng) 三線制接線方式： 棕色引線接電源正極 VCC（ 18～35V） ； 藍(lán)色引線電源負(fù)極 （ 接地 ） ； 黑色引線接輸出端 。 接近開(kāi)關(guān)有 常開(kāi) 、 常閉 之分；按觸點(diǎn)型式可分為：繼電器輸出型 和 OC門(mén) （ 集電極開(kāi)路輸出門(mén) ） 。 繼電器的觸點(diǎn)的耐壓高 ， 電流容量較大 ，不易燒毀 ， 但響應(yīng)慢 。OC門(mén)的動(dòng)作時(shí)間可小于 。 OC門(mén)的輸出又有 “ PNP型 ” 和“ NPN型 ” 之分 。 3． NPN型電感式接近開(kāi)關(guān)的接線及使用注意事項(xiàng) （ 1） 復(fù)位狀態(tài)：當(dāng)