接近开关的接线、分类和工作原理

接近开关的接线、分类和工作原理接近开关，顾名思义，有物体体接近的时候，开关自动接通，或者关断。自动控制，各种机械设备，机床，工控，数控，生产线等等设备都离不开他。接近开关好几种。根据具体用途来选择。

例如检测不带磁性物体接近，例如生产线检测产品是否到位。就可以选用光控的。如果检测生命物体，人或者动物接近的，就选择热释电接近开关。如果检测液体，碎末，颗粒等，就选电容式接近开关（所有物体接近都会引起电容变化，灵敏度高，容易误判）如果检测导电的金属门等一类的，只要是导体就行。就选涡流式的接近开关。例如设备门，装了接近开关（涡流式）。便可以检测到门是否关闭。还有霍尔接近开关，检测磁体的……等还有一些特殊接近开关。

接线图也很简单

说明：如果传感器本身没有加电阻，那么外接电阻不可省，

工作原理：PNP传感器，当传感器不动作时，4端子的电压时0V，当传感器动作时，由于外接电阻的存在，4端子的电压就是24V。

NPN传感器，当传感器不动作时，4端子的电压是24V，当传感器动作时，由于外接电阻的存在，4端子的电压就是0V。

附：接近开关的工作原理说明：

对于两线制的接近开关，相当于一个开关，并且能感应金属或非金属的接近，一般用的原理是霍尔效应，三线制相当于有两个输出端，一个常闭，一个常开，当有物体接近时，状态会发生变化，一般我们只用一端就可以了，两线制比三线制的压降要大得多，所以使用时要注意负载的最小电压是多少，两线制开关使用时必须经过负载（继电器线圈，PLC数字量模块等），不然会短路烧掉。接近开关里面是一个磁敏电阻，当它接近金属电阻阻值就变小导通，两线的回路中必须带它允许电流的负载后，才接到电源中去，绝对不允许不带负载接电源。

三线制的两线接电源，一线输出，分为NPN和PNP两种，NPN型输出低电平，PNP输出高电平，两线制接近开关内部是感应二极管，三线制接近开关内部是感应三极管，

三线制为两根线接DC24电源，另外一根接信号线（棕正蓝负黑信号），两线制则是一根接DC24V正，另一根为信号线，

虽然看起来不大，有的甚至很小，但其内部都是由传感器线圈、振荡器、数模转换器、放大器、输出端组成。检测时原理则如下图所示：

如上左图所示，接近开关感应面前方区域，由LC振荡器一直产生一个高频振荡的电磁场（如上图所示左侧正弦波），当有一个铁磁性的金属进入图中所示的电磁场区域时，根据电磁感应原理，铁磁性金属的内部会感应出电涡流，而依据楞次定律，这个电涡流会产生一个反向影响传感器本身电磁场方向的另外一个电磁场，因为两者方向相反，那么矢量叠加之后电磁场的幅值就会衰减（如上图右侧波形所示），这时候内部的处理器会检测到这个幅值的衰减，进而把信号经过数模转换及放大器输出，这时候我们使用者就能看到传感器开关灯的状态发生改变了。所以从原理上来理解的话，我们可以知道为什么电感式接近开关只能检测金属了。（当然，有人也会问，既然只有铁磁性金属才能产生涡流，那为什么铝、铜这种非铁磁性的金属也能检测到呢？这里顺便也给大家普及一下，为了解决这个问题，很多厂家的做法是在检测振荡电磁场幅值的同时检测其振荡频率，当铝、铜等非铁磁性金属进入感应区时，振荡频率会发生改变，通过检测这些综合指标，继而可以检测所有的金属）

既然了解了接近开关的原理里，下面就是使用的问题了。首先需要重视的一点是，因为电感式原理对铁磁性金属和非铁磁性判断方法不同，所以同一款标准的接近开关检测不同的金属时其感应距离是不同的。下图所示为某款接近开关检测不同金属时感应距离与被测物材质的关系。（当然，现在也有一些特殊型号即衰减系数为1的接近开关，在检测不同的金属时可以做到有相同的感应距离，但因为其价格较贵普及度不高，今天我们不做交流），由图中可知，同一款传感器检测不同的金属时其感应距离相差还是很大的。

从左到右依次为生铁、不锈钢、铅、黄铜、铝、紫铜

第二点需要注意的是接近开关现场安装时会有一个参数叫齐平、非齐平的（也有叫屏蔽、非屏蔽的）。如下图。所谓齐平就是指接近开关感应面与与周围金属壳体是齐平的，这种安装方式的在使用时可以把接近开关埋在金属载体中，只要感应面不低于载体面就行。而非齐平类型的在安装时其感应面必须高出周围金属载体（非金属载体则无此要求）。（在此顺便普及一下为什么会有非齐平的方式：因为非齐平的感应面其电磁场区域大，在同等尺寸的外壳下可以增加感应距离，而大的感应距离正是很多应用所需要的，所以才有了非齐平的设计）。

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