限位開(kāi)關(guān)與接近開(kāi)關(guān)

1、限位開(kāi)關(guān)與接近開(kāi)關(guān)1 、行程開(kāi)關(guān)：就是一種由物體的位移來(lái)決定電路通斷的開(kāi)關(guān)，在日常生活中我們最易碰到的例子就是冰箱了。不知你注意到?jīng)]有，當(dāng)你打開(kāi)冰箱時(shí)，冰箱里面的燈就會(huì)亮了起來(lái)，而關(guān)上門(mén)就又熄滅了，這是因?yàn)殚T(mén)框上有個(gè)開(kāi)關(guān)，被門(mén)壓緊時(shí)燈的電路斷開(kāi)，門(mén)一開(kāi)就放松了，于是就自動(dòng)把電路閉合使燈點(diǎn)亮。這個(gè)開(kāi)關(guān)就是行程開(kāi)關(guān)。行程開(kāi)關(guān)又稱限位開(kāi)關(guān),可以安裝在相對(duì)靜止的物體（如固定架、門(mén)框等，簡(jiǎn)稱靜物）上或者運(yùn)動(dòng)的物體（如行車、門(mén)等，簡(jiǎn)稱動(dòng)物）上。當(dāng)動(dòng)物接近靜物時(shí)，開(kāi)關(guān)的連桿驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)引起閉合的接點(diǎn)分?jǐn)嗷蛘邤嚅_(kāi)的接點(diǎn)閉合。由開(kāi)關(guān)接點(diǎn)開(kāi)、合狀態(tài)的改變?nèi)タ刂齐娐泛蜋C(jī)構(gòu)的動(dòng)作。行程開(kāi)關(guān)的應(yīng)用方面很多，很多電器里

2、面都有它的身影。那這么簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)能起什么作用呢？它主要是起連鎖保護(hù)的作用。最常見(jiàn)的例子莫過(guò)于其在洗衣機(jī)和錄音機(jī)（錄像機(jī)）中的應(yīng)用了。在洗衣機(jī)的脫水（甩干）過(guò)程中轉(zhuǎn)速很高，如果此時(shí)有人由于疏忽打開(kāi)洗衣機(jī)的門(mén)或蓋后，再把手伸進(jìn)去，很容易對(duì)人造成傷害，為了避免這種事故的發(fā)生，在洗衣機(jī)的門(mén)或蓋上裝了個(gè)電接點(diǎn)，一旦有人開(kāi)啟洗衣機(jī)的門(mén)或蓋時(shí)，就自動(dòng)把電機(jī)斷電，甚至還要靠機(jī)械辦法聯(lián)動(dòng)，使門(mén)或蓋一打開(kāi)就立刻 “剎 車”，強(qiáng)迫轉(zhuǎn)動(dòng)著的部件停下來(lái)，免得傷害人身。在錄音機(jī)和錄像機(jī)中，我們常常使用到快進(jìn)或者倒帶，磁帶急速地轉(zhuǎn)動(dòng)，但是當(dāng)?shù)竭_(dá)磁帶的端點(diǎn)時(shí)會(huì)自動(dòng)停下來(lái)。在這里行程開(kāi)關(guān)又一次發(fā)揮了作用，不過(guò)這一次不是靠碰撞而

3、是靠磁帶的張力的突然增大引起動(dòng)作的。行程開(kāi)關(guān)真正的用武之地是在工業(yè)上，在那里它與其它設(shè)備配合，組成更復(fù)雜的自動(dòng)化設(shè)備。機(jī)床上有很多這樣的行程開(kāi)關(guān)，用它控制工件運(yùn)動(dòng)或自動(dòng)進(jìn)刀的行程，避免發(fā)生碰撞事故。有時(shí)利用行程開(kāi)關(guān)使被控物體在規(guī)定的兩個(gè)位置之間自動(dòng)換向，從而得到不斷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。比如自動(dòng)運(yùn)料的小車到達(dá)終點(diǎn)碰著行程開(kāi)關(guān)，接通了翻車機(jī)構(gòu)，就把車?yán)锏奈锪戏钩鰜?lái)，并且退回到起點(diǎn)。到達(dá)起點(diǎn)之后又碰著起點(diǎn)的行程開(kāi)關(guān)，把裝料機(jī)構(gòu)的電路接通，開(kāi)始自動(dòng)裝車。總是這樣下去，就成了一套自動(dòng)生產(chǎn)線，用不著人管，日以繼夜地工作，節(jié)省了人的體力勞動(dòng)。2、限位開(kāi)關(guān)：限位開(kāi)關(guān)又稱行程開(kāi)關(guān),可以安裝在相對(duì)靜止的物體（如固定架、

4、門(mén)框等，簡(jiǎn)稱靜物）上或者運(yùn)動(dòng)的物體（如行車、門(mén)等，簡(jiǎn)稱動(dòng)物）上。當(dāng)動(dòng)物接近靜物時(shí)，開(kāi)關(guān)的連桿驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)引起閉合的接點(diǎn)分?jǐn)嗷蛘邤嚅_(kāi)的接點(diǎn)閉合。由開(kāi)關(guān)接點(diǎn)開(kāi)、合狀態(tài)的改變?nèi)タ刂齐娐泛蜋C(jī)構(gòu)的動(dòng)作。限位開(kāi)關(guān)也可分為旋轉(zhuǎn)限位開(kāi)關(guān)及直行限位開(kāi)關(guān)。3、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)，它除可以完成行程控制和限位保護(hù)外，還是一種非接觸型的檢測(cè)裝置，用作檢測(cè)零件尺寸和測(cè)速等，也可用于變頻計(jì)數(shù)器、變頻脈沖發(fā)生器、液面控制和加工程序的自動(dòng)銜接等。特點(diǎn)有工作可靠、壽命長(zhǎng)、功耗低、復(fù)定位精度高、操作頻率高以及適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境等。一、性能特點(diǎn)在各類開(kāi)關(guān)中，有一種對(duì)接近它物件有 “感知 ”能力的元件 位移傳感器。

5、利用位移傳感器對(duì)接近物體的敏感特性達(dá)到控制開(kāi)關(guān)通或斷的目的，這就是接近開(kāi)關(guān)。當(dāng)有物體移向接近開(kāi)關(guān)，并接近到一定距離時(shí)，位移傳感器才有 “感知 ” ，開(kāi)關(guān)才會(huì)動(dòng)作。通常把這個(gè)距離叫 “檢出距離 ” 。不同的接近開(kāi)關(guān)檢出距離也不同。有時(shí)被檢測(cè)驗(yàn)物體是按一定的時(shí)間間隔，一個(gè)接一個(gè)地移向接近開(kāi)關(guān)，又一個(gè)一個(gè)地離開(kāi)，這樣不斷地重復(fù)。不同的接近開(kāi)關(guān)，對(duì)檢測(cè)對(duì)象的響應(yīng)能力是不同的。這種響應(yīng)特性被稱為 “響應(yīng)頻率 ” 。二、種類因?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(jiàn)的接近開(kāi)關(guān)有以下幾種：1 、渦流式接近開(kāi)關(guān)這種開(kāi)關(guān)有時(shí)也叫電感式接近開(kāi)關(guān)。它

6、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(kāi)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(kāi)關(guān)，使開(kāi)關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無(wú)導(dǎo)電物體移近，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)的通或斷。這種接近開(kāi)關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是導(dǎo)電體。2、電容式接近開(kāi)關(guān)這種開(kāi)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(kāi)關(guān)的外殼。這個(gè)外殼在測(cè)量過(guò)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(kāi)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(kāi)關(guān)的接通或斷開(kāi)。這種接近開(kāi)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。3、霍爾

7、接近開(kāi)關(guān)霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開(kāi)關(guān)，叫做霍爾開(kāi)關(guān)。當(dāng)磁性物件移近霍爾開(kāi)關(guān)時(shí)，開(kāi)關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開(kāi)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(kāi)關(guān)的通或斷。這種接近開(kāi)關(guān)的檢測(cè)對(duì)象必須是磁性物體。4、光電式接近開(kāi)關(guān)利用光電效應(yīng)做成的開(kāi)關(guān)叫光電開(kāi)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。5、熱釋電式接近開(kāi)關(guān)用能感知溫度變化的元件做成的開(kāi)關(guān)叫熱釋電式接近開(kāi)關(guān)。這種開(kāi)關(guān)是將熱釋電器件安裝在開(kāi)關(guān)的檢測(cè)面上，當(dāng)有與環(huán)境溫度不同的物體接近時(shí)，

8、熱釋電器件的輸出便變化，由此便可檢測(cè)出有物體接近。6、其它型式的接近開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)、微波接近開(kāi)關(guān)等。當(dāng)有物體移近時(shí)， 接近開(kāi)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(wú)物體接 近。三、主要用途接近開(kāi)關(guān)在航空、航空、航天技術(shù)以及工業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用。在日 常生活中，如賓館、飯店、車庫(kù)的自動(dòng)門(mén)，自動(dòng)熱風(fēng)機(jī)上都有應(yīng)用。在安全防 盜方面，如資料檔案、財(cái)會(huì)、金融、博物館、金庫(kù)等重地，通常都裝有由各種 接近開(kāi)關(guān)組成的防盜裝置。在測(cè)量技術(shù)中

9、，如長(zhǎng)度，位置的測(cè)量；在控制技術(shù) 中，如位移、速度、加速度的測(cè)量和控制，也都使用著大量的接近開(kāi)關(guān)。四、選用注意事項(xiàng)在一般的工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)所，通常都選用渦流式接近開(kāi)關(guān)和電容式接近開(kāi)關(guān)。因?yàn)檫@兩種接近開(kāi)關(guān)對(duì)環(huán)境的要求條件較低。當(dāng)被測(cè)對(duì)象是導(dǎo)電物體或可以固 定在一塊金屬物上的物體時(shí)，一般都選用渦流式接近開(kāi)關(guān)，因?yàn)樗捻憫?yīng)頻率 高、抗環(huán)境干擾性能好、應(yīng)用范圍廣、價(jià)格較低。若所測(cè)對(duì)象是非金屬（或金 屬）、液位高度、粉狀物高度、塑料、煙草等。則應(yīng)選用電容式接近開(kāi)關(guān)。這 種開(kāi)關(guān)的響應(yīng)頻率低，但穩(wěn)定性好。安裝時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境因素的影響。若被物為 導(dǎo)磁材料或者為了區(qū)別和它在一同運(yùn)動(dòng)的物體而把磁鋼埋在被測(cè)物體內(nèi)時(shí)，應(yīng) 選

10、用霍爾接近開(kāi)關(guān)，它的價(jià)格最低。在環(huán)境條件比較好、無(wú)粉塵污染的場(chǎng)合，可采用光電接近開(kāi)關(guān)。光電接近 開(kāi)關(guān)工作時(shí)對(duì)被測(cè)對(duì)象幾乎無(wú)任何影。因此，在要求較高的傳真機(jī)上，在煙草 機(jī)械上都被廣泛地使用。在防盜系統(tǒng)中，自動(dòng)門(mén)通常使用熱釋電接近開(kāi)關(guān)、超聲波接近開(kāi)關(guān)、微波 接近開(kāi)關(guān)。有時(shí)為了提高識(shí)別的可靠性，上述幾種接近開(kāi)關(guān)往往被復(fù)合使用。無(wú)論選用哪種接近開(kāi)關(guān)，都應(yīng)注意對(duì)工作電壓、負(fù)載電流、響應(yīng)頻率、檢 測(cè)距離等各項(xiàng)指標(biāo)的要求。區(qū)別：接近開(kāi)關(guān)是無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，壽命較長(zhǎng)，適用于 “通過(guò)信號(hào) ”限位開(kāi)關(guān)（也叫行程開(kāi)關(guān)）是有觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，適合單方向位置檢測(cè)，由于有觸點(diǎn)，相對(duì)壽命要短（其實(shí)，隨著科技的發(fā)展，限位開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)材料的不斷更新，其可通斷次數(shù)也非常高，一般可以不用考慮這個(gè)因素）個(gè)人觀點(diǎn)：1 、在單方向位置檢測(cè)的時(shí)候用行程開(kāi)關(guān)2、在用作保護(hù)功能的時(shí)候用行程開(kāi)關(guān)3、在需要檢測(cè)物體通過(guò)某點(diǎn)的時(shí)候用接近開(kāi)關(guān)4、雙向位置檢測(cè)的時(shí)候用接近開(kāi)關(guān)5、行程開(kāi)關(guān)由于有觸發(fā)擺桿，因此檢測(cè)物件的位置、角度須確定好（與機(jī)械設(shè)計(jì)