一、簡介：

接近開關(guān)又稱無觸點(diǎn)接近開關(guān)，是的電子開關(guān)量傳感器。當(dāng)金屬檢測(cè)體接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域，開關(guān)就能無接觸，無壓力、無火花、迅速發(fā)出電氣指令，準(zhǔn)確反應(yīng)出運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位 度、操作頻率、使用壽命、安裝調(diào)整的方便性和對(duì)惡劣環(huán)境的適用能力，是一般機(jī)械式行程開關(guān)所不能相比的。它廣泛地應(yīng)用于機(jī)床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業(yè)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中可作為限位、計(jì)數(shù)、定位控制和自動(dòng)保護(hù)環(huán)節(jié)等。

二、種類及原理：

因?yàn)槲灰苽鞲衅骺梢愿鶕?jù)不同的原理和不同的方法做成，而不同的位移傳感器對(duì)物體的“感知”方法也不同，所以常見的接近開關(guān)有以下幾種：

1、無源接近開關(guān)

這種開關(guān)不需要電源，通過磁力感應(yīng)控制開關(guān)的閉合狀態(tài)。當(dāng)磁 或者鐵質(zhì)觸發(fā)器靠近開關(guān)磁場(chǎng)時(shí)，和開關(guān)內(nèi)部磁力作用控制閉合。特點(diǎn)：不需要電源，非接觸式，免維護(hù)，環(huán)保。

干簧管就是典型的無源交直流通用開關(guān)。里面的觸點(diǎn)是鐵金屬做成的，當(dāng)磁鐵靠近的時(shí)候，磁性可以使內(nèi)部的鐵觸點(diǎn)改變狀態(tài)，變成吸合或者斷開，以控制其它的電路通斷。

干簧管工作原理：

干簧管的工作原理非常簡單，兩片端點(diǎn)處重疊的可磁化的簧pian、密封于一玻璃管中，兩簧pian分隔的距離僅約幾個(gè)微米，玻璃管中裝填有純度的惰性，在尚未操作時(shí)，兩片簧pian并未接觸、外加的磁場(chǎng)使兩片簧pian端點(diǎn)位置附近產(chǎn)生不同的極性， 結(jié)果兩片不同極性的簧pian將互相吸引并閉合。依此技術(shù)可做成非常小尺寸體積的切換組件，并且切換速度非常速、且有非常異的信賴性。*久磁鐵的方位和方向確定何時(shí)以及多少次開關(guān)打開和關(guān)閉。

如此形成一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)：當(dāng)*久磁鐵靠近干簧管或繞在干簧管上的線圈通電形成的磁場(chǎng)使簧pian磁化時(shí)，簧pian的觸點(diǎn)部分就會(huì)被磁力吸引，當(dāng)吸引力大于簧pian的彈力時(shí)，常開接點(diǎn)就會(huì)吸合；當(dāng)磁力減小到一定程度時(shí)，接點(diǎn)被簧pian的彈力打開。

2、渦流式接近開關(guān)

這種開關(guān)有時(shí)也叫電感式接近開關(guān)。它是利用導(dǎo)電物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)接近開關(guān)時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個(gè)渦流反作用到接近開關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無導(dǎo)電物體移近，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是導(dǎo)電體。

原理：由電感線圈和電容及晶體管組成振蕩器，并產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)有金屬物體接近這一磁場(chǎng)時(shí)就會(huì)在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩停止，這種變化被后極放大處理后轉(zhuǎn)換成晶體管開關(guān)信號(hào)輸出。

特點(diǎn)：A、性能好，開關(guān)頻率，大于200HZ. B、只能感應(yīng)金屬應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備上作位置檢測(cè)、計(jì)數(shù)信號(hào)拾取等。

3、電容式接近開關(guān)

這種開關(guān)的測(cè)量通常是構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，而另一個(gè)極板是開關(guān)的外殼。這個(gè)外殼在測(cè)量過程中通常是接地或與設(shè)備的機(jī)殼相連接。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)時(shí)，不論它是否為導(dǎo)體，由于它的接近，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容量發(fā)生變化，使得和測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)檢測(cè)的對(duì)象，不限于導(dǎo)體，可以絕緣的液體或粉狀物等。

開關(guān)功能

電容式傳感器的感應(yīng)面同兩個(gè)同心布置的金屬電極組成，這兩個(gè)電極相當(dāng)于一個(gè)非線繞電容器的電極。電極的表面a和b連接到一個(gè)頻振蕩器的反饋支路中，對(duì)該振蕩器的調(diào)節(jié)要使得它在表面自由時(shí)不發(fā)生振蕩。

當(dāng)物體接近傳感器的有效表面時(shí)，它就進(jìn)入了電極表面前面的電場(chǎng)，并引起耦合電容發(fā)生改變。振蕩器開始發(fā)生振蕩，振蕩幅度由一個(gè)評(píng)價(jià)電路記錄下來并被轉(zhuǎn)換為一個(gè)開關(guān)命令。

電容式接近開關(guān)亦屬于一種有開關(guān)量輸出的位置傳感器，它的測(cè)量頭通常是構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，而另一個(gè)極板是物體的本身，當(dāng)物體移向接近開關(guān)時(shí)，物體和接近開關(guān)的介電常數(shù)發(fā)生變化，使得和測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關(guān)的接通和關(guān)斷。電容式接近開關(guān)對(duì)任何介質(zhì)都可以檢測(cè)，包括導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體，甚至可以用于檢測(cè)液體和粉末狀物料。對(duì)于非金屬物體，動(dòng)作距離決定于材質(zhì)的介電常數(shù)，材料的介電常數(shù)越大，可獲得的動(dòng)作距離越大。

結(jié)構(gòu)

電容式接近開關(guān)由三大部分組成：振蕩器、開關(guān)電路及放大輸出電路。振蕩器產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)。當(dāng)金屬目標(biāo)接近這一磁場(chǎng)，并達(dá)到感應(yīng)距離時(shí)，在金屬目標(biāo)內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級(jí)放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號(hào)，觸發(fā)驅(qū)動(dòng)控制器件，從而達(dá)到非接觸式之檢測(cè)目的。

電容式接近開關(guān)的原理就是當(dāng)電源接通時(shí)，RC振蕩器不震蕩，當(dāng)一目標(biāo)朝著電容器的電極靠近時(shí)，電容器的容量增加，振蕩器開始震蕩，通過后極電路的處理，將振和震蕩兩種信號(hào)轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號(hào)，電容式接近開關(guān)的感應(yīng)圈由同軸金屬電極構(gòu)成，很像“打開的”電容器電極，這兩個(gè)電極構(gòu)成一個(gè)電容，串接在RC振蕩回路中，從而起到檢測(cè)有無物體存在的目的。

4、霍爾接近開關(guān)

霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關(guān)，叫做霍爾開關(guān)。當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時(shí)，開關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識(shí)別附近有磁性物體存在，進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。這種接近開關(guān)的檢測(cè)對(duì)象必須是磁性物體。

5、光電式接近開關(guān)

利用光電效應(yīng)做成的開關(guān)叫光電開關(guān)。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個(gè)檢測(cè)頭內(nèi)。當(dāng)有反光面（被檢測(cè)物體）接近時(shí)，光電器件接收到反射光后便在信號(hào)輸出，由此便可“感知”有物體接近。

6、其它型式

當(dāng)觀察者或系統(tǒng)對(duì)波源的距離發(fā)生改變時(shí)，接近到的波的頻率會(huì)發(fā)生偏移，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。聲納和雷達(dá)就是利用這個(gè)效應(yīng)的原理制成的。利用多普勒效應(yīng)可制成超聲波接近開關(guān)、微波接近開關(guān)等。當(dāng)有物體移近時(shí)，接近開關(guān)接收到的反射信號(hào)會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移，由此可以識(shí)別出有無物體接近。