电容式接近开关利用了电容的原理来实现对物体的接近检测。它通常由一个感应电极和一个引用电极组成。引用电极通常被连接到一个恒定电位上,而感应电极则放置在要检测的物体附近。当物体接近感应电极时,感应电极与引用电极之间的电容会发生变化,从而引起电路中的电流或电压改变。
电容式接近开关的检测原理是基于电容的变化来进行的,当传感器与目标物体靠近或者是接触时,传感器的电容发生变化,电流发生变化,从这个过程中检测出目标物体的属性或者是状态,达到检测的目的。
电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器,它的测量头通常是构成电容器的一个极板,而另一个极板是物体的本身,当物体移向接近开关时,物体和接近开关的介电常数发生变化,使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化,由此便可控制开关的接通和关断。
电容型接近开关的感应面由两个同轴金属电极构成,很象"打开的"电容器电极,该两个电极构成一个电容, 串接在 RC 振荡回路内. 电源接通时,RC振荡器不振荡,当一目标朝着电容器的电靠近时,电容器的容量增加,振荡器开始振荡. 通过后级电路的处理,将振和振荡两种信号转换成开关信号,从而起到了检测有无物体存在的目的.该传 感器能检测金属物体,也能检测非金属物体,对金属物体可以获得大的动作距离,对非金属物体动作距 离决定于材料的介电常数,材料的介电常数越大,可获得的动作距离越大。
作用
(1)检验距离 检测电梯,升降设备的停止,起动,通过位置;检测车辆的位置,防止两物体相撞检测;检测工作机械的 设定位置,移动机器或部件的极限位置;检测回转体的停止位置,阀门的开或关位置;检测气缸或液压缸内的活塞移动位置.
(2)尺寸控制 金属板冲剪的尺寸控制装置;自动选择,鉴别金属件长度;检测自动装卸时堆物高度;检测物品的长,宽, 高和体积.
(3)检测物体存在有否检测生产包装线上有无产品包装箱;检测有无产品零件.
(4)转速和速度控制 控制传送带的速度;控制旋转机械的转速;和各种脉冲发生器一起控制转速和转数.
(5)计数及控制 检测生产线过的产品数;高速旋转轴或盘的转数计量;零部件计数.
(6)检测异常 检测瓶盖有无;产品合格和不合格判断;检测包装盒内的金属制品缺乏和否;区分金属和非金属零件;产 品有无标牌检测;起重机危险区报警;安全扶梯自动启停.
(7)计量控制 产品或零件的自动计量;检测计量器,仪表的指针范围而控制数或流量;检测浮标控制测面高度,流量; 检测不锈钢桶中的铁浮标;仪表量程上限或下限的控制;流量控制,水平面控制.
(8)识别对象 根据载体上的码识别是和非.
(9)信息传送 ASI(总线)连接设备上各个位置上的传感器在生产线(50-100 米)中的数据往返传送等.
电容式接近开关由三大部分组成:振荡器、开关电路及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场,并达到感应距离时,在金属目标内产生涡流,从而导致振荡衰减,以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号,触发驱动控制器件,从而达到非接触式之检测目的。
电容式接近开关的原理就是当电源接通时,RC振荡器不震荡,当一目标朝着电容器的电极靠近时,电容器的容量增加,振荡器开始震荡,通过后极电路的处理,将振和震荡两种信号转换成开关信号,电容式接近开关的感应圈由同轴金属电极构成,很像“打开的”电容器电极,这两个电极构成一个电容,串接在RC振荡回路中,从而起到检测有无物体存在的目的。
电容式接近开关工作原理:随着目标物体接近,探头与物体之间的耦合电容增加,使得电路总电容发生变化,进而影响到振荡器频率,通过检测频率的变化来识别物体的接近。
接近开关在日常生活中的应用也非常普遍,如宾馆、饭店、车库的自动门,当人体或其他物体接近时,开关就会自动开启或关闭,提供了的便利。接近开关在测量技术中,如长度、位置的测量,以及控制技术中,如位移、速度、加速度的测量和控制,都发挥着重要作用。