电感、电容、霍尔式接近开关工作原理分析

发布时间:2020-5-15 16:59    发布者:傲壹电子

电感式接近开关工作原理:


电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器,它由LC高频振荡器和放大处理电路组成,利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开关,使接近开关振荡能力衰减,内部电路的参数发生变化,由此识别出有无金属物体接近,进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。


工作流程方框图


产品1:电感式接近开关(NPN三极管驱动输出)


检测距离:1~5毫米被检测物:18X18X1毫米 铁响应频率:150HZ工作电压:5~50V直流工作电流:小于10毫安输出驱动电流:200毫安温度范围:-25~70度这是一种用途非常广泛的电感接近开关,只能用于检测金属物,特别是对铁金属能很好的检测出来,并且性能稳定可靠,是最常用的检测方法,被广泛应用到限位开关、状态检测等用途,它的体积18X18X35毫米,背后有工作指示灯,当检测到物体时红色LED点亮,平时处于熄灭状态,非常直观,引线长度为100毫米。



这种光电开关的输出采用NPN型三极管集电极开漏输出模式,也就是说模块的黑线就是三极管的集电极,如果模块检测到信号,三极管就会导通,将黑线下拉到地电平,黑线和棕线之间就会出现电源电压,如果电源是12V的那么这个电压就是12V,如果电源是24V这个电压就是24V,一般三极管的驱动能力约100毫安左右,所以可以直接驱动继电器等小功率负载。如果客户希望得到的是一个电压信号,可以在黑线和棕线之间接一个1K的电阻,这时模块没有信号时,黑线就是电源+电压,模块检测到信号时黑线跳变成电源地(实际是0.2V,三极管的导通压降)。


电容式接近开关工作原理:


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。这种接近开关的检测物体,并不限于金属导体,也可以是绝缘的液体或粉状物体,在检测较低介电常数ε的物体时,可以顺时针调节多圈电位器(位于开关后部)来增加感应灵敏度,一般调节电位器使电容式的接近开关在0.7-0.8Sn的位置动作。


工作流程方框图


产品2:M18电容式接近开关(NPN三极管驱动输出)


检测距离:1~10毫米被检测物:25X25X1毫米响应频率:50HZ工作电压:10~36V直流工作电流:小于10毫安输出驱动电流:300毫安温度范围:-25~70度这是一种电容接近开关,主要用于检测非金属物,被广泛应用到颗粒料位仪、人体接近开关等用途,它的直径为18毫米,固定时只要在设备外壳上打一个18毫米的园孔就能轻松固定,长度约70毫米,背后有工作指示灯,当检测到物体时红色LED点亮,平时处于熄灭状态,非常直观,引线长度为100毫米。



这种光电开关的输出采用NPN型三极管集电极开漏输出模式,也就是说模块的黑线就是三极管的集电极,如果模块检测到信号,三极管就会导通,将黑线下拉到地电平,黑线和棕线之间就会出现电源电压,如果电源是12V的那么这个电压就是12V,如果电源是24V这个电压就是24V,一般三极管的驱动能力约100毫安左右,所以可以直接驱动继电器等小功率负载。如果客户希望得到的是一个电压信号,可以在黑线和棕线之间接一个1K的电阻,这时模块没有信号时,黑线就是电源+电压,模块检测到信号时黑线跳变成电源地(实际是0.2V,三极管的导通压降)。


霍尔式接近开关工作原理:


当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电位差,这种现象就称为霍尔效应,霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系


霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件,它是在霍尔效应原理的基础上,利用集成封装和组装工艺制作而成,它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号,同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的,当B值达到一定的程度(如B1)时,霍尔开关内部的触发器翻转,霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出,和接近开关类似有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型(双极性)、双信号输出之分。霍尔开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点,内部采用环氧树脂封灌成一体化,所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。霍尔开关可应用于接近开关,压力开关,里程表等,作为一种新型的电器配件。


霍尔开关的功能类似干簧管磁控开关,但是比它寿命长,响应快无磨损,而且安装时要注意磁铁的极性,磁铁极性装反无法工作。


内部原理图及输入/输出的转移特性


产品3:M12霍尔式接近开关(NPN三极管驱动输出)


检测距离:1~10毫米工作电压:3~28V直流工作电流:小于5毫安响应频率:5000HZ输出驱动电流:100毫安,感性负载50毫安温度范围:-25~70度安装方式:埋入式。这是最常用的霍尔开关,它的直径为12毫米,固定时只要在设备外壳上打一个12毫米的园孔就能轻松固定,长度约30毫米,背后有工作指示灯,当检测到物体时红色LED点亮,平时处于熄灭状态,非常直观,引线长度为100毫米。


这种光电开关的输出采用NPN型三极管集电极开漏输出模式,也就是说模块的黑线就是三极管的集电极,如果模块检测到信号,三极管就会导通,将黑线下拉到地电平,黑线和棕线之间就会出现电源电压,如果电源是12V的那么这个电压就是12V,如果电源是24V这个电压就是24V,一般三极管的驱动能力约100毫安左右,所以可以直接驱动继电器等小功率负载。如果客户希望得到的是一个电压信号,可以在黑线和棕线之间接一个1K的电阻,这时模块没有信号时,黑线就是电源+电压,模块检测到信号时黑线跳变成电源地(实际是0.2V,三极管的导通压降)



官网: 中文网:


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傲琪电子 发表于 2020-5-18 08:51:16
谢谢楼主分享,很好很优秀
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