電感式接近開關(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
原理
2.霍爾接近開關(guān)工作原理
原理簡(jiǎn)介：
當(dāng)一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片垂直地放在磁場(chǎng)中時(shí)，薄片的兩端就會(huì)產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應(yīng)。兩端具有的電位差值稱為霍爾電勢(shì)U，其表達(dá)式為
U=K·I·B/d
其中K為霍爾系數(shù)，I為薄片中通過(guò)的電流，B為外加磁場(chǎng)（洛倫慈力Lorrentz）的磁感應(yīng)強(qiáng)度，d是薄片的厚度。
由此可見，霍爾效應(yīng)的靈敏度高低與外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比的關(guān)系。
霍爾開關(guān)就屬于這種有源磁電轉(zhuǎn)換器件，它是在霍爾效應(yīng)原理的基礎(chǔ)上，利用集成封裝和組裝工藝制作而成，它可方便的把磁輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際應(yīng)用中的電信號(hào)，同時(shí)又具備工業(yè)場(chǎng)合實(shí)際應(yīng)用易操作和可靠性的要求。
霍爾開關(guān)的輸入端是以磁感應(yīng)強(qiáng)度B來(lái)表征的，當(dāng)B值達(dá)到一定的程度（如B1）時(shí)，霍爾開關(guān)內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，霍爾開關(guān)的輸出電平狀態(tài)也隨之翻轉(zhuǎn)。輸出端一般采用晶體管輸出，和其他傳感器類似有NPN、PNP、常開型、常閉型、鎖存型（雙極性）、雙信號(hào)輸出之分。
霍爾開關(guān)具有無(wú)觸點(diǎn)、低功耗、長(zhǎng)使用壽命、響應(yīng)頻率高等特點(diǎn)，內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌成一體化，所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠的工作。霍爾開關(guān)可應(yīng)用于接近傳感器、壓力傳感器、里程表等，作為一種新型的電器配件。
線性接近傳感器的原理
工作原理：
線性接近傳感器是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，接通電源后，在傳感器的感應(yīng)面將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物體接近此感應(yīng)面時(shí)，金屬中則產(chǎn)生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減，然后根據(jù)衰減量的變化來(lái)完成無(wú)接觸檢測(cè)物體的目的。
該接近傳感器具有無(wú)滑動(dòng)觸點(diǎn)，工作時(shí)不受灰塵等非金屬因素的影響，并且低功耗，長(zhǎng)壽命，可使用在各種惡劣條件下。線性傳感器主要應(yīng)用在自動(dòng)化裝備生產(chǎn)線對(duì)模擬量的智能控制。
電感式接近開關(guān)
工作原理
電感式接近開關(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。
電感式接近開關(guān)原理
1.電感式接近開關(guān) 工作原理
電感式接近開關(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
2.霍爾接近開關(guān)工作原理
當(dāng)一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片垂直地放在磁場(chǎng)中時(shí)，薄片的兩端就會(huì)產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應(yīng)。兩端具有的電位差值稱為霍爾電勢(shì)U，其表達(dá)式為U=K·I·B/d其中K為霍爾系數(shù)，I為薄片中通過(guò)的電流，B為外加磁場(chǎng)（洛倫慈力Lorrentz）的磁感應(yīng)強(qiáng)度，d是薄片的厚度。
由此可見，霍爾效應(yīng)的靈敏度高低與外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比的關(guān)系?；魻栭_關(guān)就屬于這種有源磁電轉(zhuǎn)換器件，它是在霍爾效應(yīng)原理的基礎(chǔ)上，利用集成封裝和組裝工藝制作而成，它可方便的把磁輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際應(yīng)用中的電信號(hào)，同時(shí)又具備工業(yè)場(chǎng)合實(shí)際應(yīng)用易操作和可靠性的要求。霍爾開關(guān)的輸入端是以磁感應(yīng)強(qiáng)度B來(lái)表征的，當(dāng)B值達(dá)到一定的程度（如B1）時(shí)，霍爾開關(guān)內(nèi)部的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，霍爾開關(guān)的輸出電平狀態(tài)也隨之翻轉(zhuǎn)。輸出端一般采用晶體管輸出，和其他傳感器類似有NPN、PNP、常開型、常閉型、鎖存型（雙極性）、雙信號(hào)輸出之分?；魻栭_關(guān)具有無(wú)觸電、低功耗、長(zhǎng)使用壽命、響應(yīng)頻率高等特點(diǎn)，內(nèi)部采用環(huán)氧樹脂封灌成一體化，所以能在各類惡劣環(huán)境下可靠的工作?；魻栭_關(guān)可應(yīng)用于接近傳感器、壓力傳感器、里程表等，作為一種新型的電器配件。
3.線性接近傳感器的原理
線性接近傳感器是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，接通電源后，在傳感器的感應(yīng)面將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物體接近此感應(yīng)面時(shí)，金屬中則產(chǎn)生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減，然后根據(jù)衰減量的變化來(lái)完成無(wú)接觸檢測(cè)物體的目的。
該接近傳感器具有無(wú)滑動(dòng)觸點(diǎn)，工作時(shí)不受灰塵等非金屬因素的影響，并且低功耗，長(zhǎng)壽命，可使用在各種惡劣條件下。線性傳感器主要應(yīng)用在自動(dòng)化裝備生產(chǎn)線對(duì)模擬量的智能控制。
4. 電感式接近開關(guān)工作原理
電感式接近開關(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。
附錄1：部分常用材料的值
接近開關(guān)工作原理
1、概述
接近傳感器可以在不與目標(biāo)物實(shí)際接觸的情況下檢測(cè)靠近傳感器的金屬目標(biāo)物。根據(jù)操作原理，接近傳感器大致可以分為以下三類：利用電磁感應(yīng)的高頻振蕩型，使用磁鐵的磁力型和利用電容變化的電容型。 特性：
● 非接觸檢測(cè)，避免了對(duì)傳感器自身和目標(biāo)物的損壞。
● 無(wú)觸點(diǎn)輸出，操作壽命長(zhǎng)。
● 即使在有水或油噴濺的苛刻環(huán)境中也能穩(wěn)定檢測(cè)。 ● 反應(yīng)速度快。
● 小型感測(cè)頭，安裝靈活。
2、類型
（1）按配置來(lái)分
（2）、按檢測(cè)方法分
●通用型：主要檢測(cè)黑色金屬（鐵）。
●所有金屬型：在相同的檢測(cè)距離內(nèi)檢測(cè)任何金屬。
●有色金屬型：主要檢測(cè)鋁一類的有色金屬。
3、高頻振蕩型接近傳感器的工作原理
電感式接近傳感器由高頻振蕩、檢波、放大、觸發(fā)及輸出電路等組成。振蕩器在傳感器檢測(cè)面產(chǎn)生一個(gè)交變電磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物體接近傳感器檢測(cè)面時(shí)，金屬中產(chǎn)生的渦流吸收了振蕩器的能量，使振蕩減弱以至停振。振蕩器的振蕩及停振這二種狀態(tài)，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)通過(guò)整形放大轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的開關(guān)信號(hào)，經(jīng)功率放大后輸出。下面為詳細(xì)介紹：
（1）通用型接近傳感器的工作原理
振蕩電路中的線圈L產(chǎn)生一個(gè)高頻磁場(chǎng)。當(dāng)目標(biāo)物接近磁場(chǎng)時(shí)，由于電磁感應(yīng)在目標(biāo)物中產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電流（渦電流）。隨著目標(biāo)物接近傳感器，感應(yīng)電流增強(qiáng)，引起振蕩電路中的負(fù)載加大。然后，振蕩減弱直至停止。傳感器利用振幅檢測(cè)電路檢測(cè)到振蕩狀態(tài)的變化，并輸出檢測(cè)信號(hào)。
振幅變化的程度隨目標(biāo)物金屬種類的不同而不同，因此檢測(cè)距離也隨目標(biāo)物金屬的種類不同而不同。
（2）所有金屬型傳感器的工作原理
所有金屬型傳感器基本上屬于高頻振蕩型。和普通型一樣，它也有一個(gè)振蕩電路，電路中因感應(yīng)電流在目標(biāo)物內(nèi)流動(dòng)引起的能量損失影響到振蕩頻率。目標(biāo)物接近傳感器時(shí)，不論目標(biāo)物金屬種類如何，振蕩頻率都會(huì)提高。傳感器檢測(cè)到這個(gè)變化并輸出檢測(cè)信號(hào)。
（3）有色金屬型傳感器工作原理
有色金屬傳感器基本上屬于高頻振蕩型。它有一個(gè)振蕩電路，電路中因感應(yīng)電流在目標(biāo)物內(nèi)流動(dòng)引起的能量損失影響到振蕩頻率的變化。當(dāng)鋁或銅之類的有色金屬目標(biāo)物接近傳感器時(shí)，振蕩頻率增高；當(dāng)鐵一類的黑色金屬目標(biāo)物接近傳感器時(shí)，振蕩頻率降低。如果振蕩頻率高于參考頻率，傳感器輸出信號(hào)。
電容式接近傳感器的原理
1.電容式接近傳感器由高頻振蕩器和放大器等組成，由傳感器的檢測(cè)面與大地間構(gòu)成一個(gè)電容器，參與振蕩回路工作，起始處于振蕩狀態(tài)。當(dāng)物體接近傳感器檢測(cè)面對(duì)，回路的電容量發(fā)生變化，使高頻振蕩器振蕩。振蕩與停振這二種狀態(tài)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)經(jīng)放大器轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制的開關(guān)信號(hào)。
2.常用術(shù)語(yǔ)
接近開關(guān)兩種安裝方式的區(qū)別一般接近開關(guān)有兩種安裝方式：齊平安裝和非齊平安裝。 齊平安裝：接近開關(guān)頭部可以和金屬安裝支架相平安裝。 非齊平安裝：接近開關(guān)頭部不能和金屬安裝支架相平安裝。 一般，可以齊平安裝的接近開關(guān)也可以非齊平安裝，但非齊平安裝的接近開關(guān)不能齊平安裝。這是因?yàn)椋梢札R平安裝的接近開關(guān)頭部帶有屏蔽，齊平安裝時(shí)，其檢測(cè)不到金屬安裝支架，而非齊平安裝的接近開關(guān)不帶屏蔽，當(dāng)齊平安裝時(shí)，其可以檢測(cè)到金屬安裝。正因?yàn)槿绱?，非齊平安裝的接近開關(guān)的靈敏度比齊平安裝的靈敏度要大些，在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)實(shí)際需要選用
1）如同我在3樓第5）條中所說(shuō)的，接入PLC的三線制接近開關(guān)是用NPN型還是用PNP型，這要看PLC的硬件情況，很難說(shuō)孰多孰少！主要是由PLC輸入電路的結(jié)構(gòu)決定的，是日本式還是歐洲式？現(xiàn)先舉西門子公司S7-300 PLC為例，常用的數(shù)字量輸入模塊是32點(diǎn)的SM321，DI32×DC24V（6ES7 321-1BL00-0AA0），該模塊的接線圖如下所示：
從圖中可以看出，外部開關(guān)量輸入觸點(diǎn)的公共端接到了電源的正端，這種情況應(yīng)使用PNP型接近開關(guān)，接線方法按9樓網(wǎng)友所說(shuō)的。如果使用NPN型，是不能工作的！
2）再看三菱公司的FX1N PLC，輸入電路的結(jié)構(gòu)是典型的日本式，接線圖如下所示：
從圖中可以看出，外部開關(guān)量輸入觸點(diǎn)的公共端接到了電源的0V端，這種情況應(yīng)使用NPN型接近開關(guān)，接線方法還是按9樓網(wǎng)友所說(shuō)的（只不過(guò)PLC的“M”，相當(dāng)于三菱系列中的“COM”）。同理，三菱PLC如果使用PNP型接近開關(guān)，也是不能工作的！
3）本帖中兩個(gè)插圖是在廠商提供的產(chǎn)品樣本的基礎(chǔ)上補(bǔ)充繪制而成的，供參考。
）接近開關(guān)有兩線制和三線制之區(qū)別，三線制接近開關(guān)又分為NPN型和PNP型，它們的接線是不同的。請(qǐng)見下圖所示：
2）兩線制接近開關(guān)的接線比較簡(jiǎn)單，接近開關(guān)與負(fù)載串聯(lián)后接到電源即可。
3）三線制接近開關(guān)的接線：紅（棕）線接電源正端；藍(lán)線接電源0V端；黃（黑）線為信號(hào)，應(yīng)接負(fù)載。而負(fù)載的另一端是這樣接的：對(duì)于NPN型接近開關(guān)，應(yīng)接到電源正端；對(duì)于PNP型接近開關(guān)，則應(yīng)接到電源0V端。
4）接近開關(guān)的負(fù)載可以是信號(hào)燈、繼電器線圈或可編程控制器PLC的數(shù)字量輸入模塊。 5）需要特別注意接到PLC數(shù)字輸入模塊的三線制接近開關(guān)的型式選擇。PLC數(shù)字量輸入模塊一般可分為兩類：一類的公共輸入端為電源0V，電流從輸入模塊流出（日本模式），此時(shí)，一定要選用NPN型接近開關(guān)；另一類的公共輸入端為電源正端，電流流入輸入模塊，即阱式輸入（歐洲模式），此時(shí)，一定要選用PNP型接近開關(guān)。千萬(wàn)不要選錯(cuò)了。
6）兩線制接近開關(guān)受工作條件的限制，導(dǎo)通時(shí)開關(guān)本身產(chǎn)生一定壓降，截止時(shí)又有一定的剩余電流流過(guò)，選用時(shí)應(yīng)予考慮。三線制接近開關(guān)雖多了一根線，但不受剩余電流之類不利因素的困擾，工作更為可靠。
7）有的廠商將接近開關(guān)的“常開”和“常閉”信號(hào)同時(shí)引出，或增加其它功能，此種情況，請(qǐng)按產(chǎn)品說(shuō)明書具體接線。
接近開關(guān)按接線方式可分為三線式和兩線式。
三線式接近開關(guān)有兩個(gè)端子接直流電源的正極和負(fù)極，另一個(gè)端子是接近開關(guān)的輸出端。接近開關(guān)未動(dòng)作時(shí)，輸出電流近似為0。接近開關(guān)動(dòng)作時(shí)，輸出晶體管飽和導(dǎo)通，管壓降近似為0，接近開關(guān)的輸出晶體管相當(dāng)于一個(gè)觸點(diǎn)。
兩線式接近開關(guān)的兩根線兼作電源線和信號(hào)線，接近開關(guān)未動(dòng)作時(shí)，需要一定的電流來(lái)維持電路的工作，所以有一定的漏電流。兩線式接近開關(guān)只有兩根線，接線方便，可以直接接到PLC的輸入端（見圖1）。圖中的S/S端子是PLC輸入電路內(nèi)部的公共端。
PLC的輸入電流小于邏輯0信號(hào)的最大電流（FX系列PLC為1.5mA）時(shí)，輸入為0信號(hào)，PLC的輸入電流大于邏輯1信號(hào)的最小電流（FX系列為3.5mA）時(shí)，輸入為1信號(hào)。輸入信號(hào)如果在二者之間，PLC讀入的邏輯狀態(tài)不定。FX系列連接兩線式接近開關(guān)允許的最大漏電流為1.5mA。S7-200直接連接兩線式接近開關(guān)允許的最大漏電流為1mA。
兩線式接近開關(guān)的靜態(tài)漏電流約為0.5~1.5mA，在選型時(shí)，應(yīng)保證接近開關(guān)的漏電流小于PLC邏輯0信號(hào)的最大電流，并留有一定的裕量。如果不能滿足這一條件，兩線式接近開關(guān)可能出現(xiàn)誤動(dòng)作。使用時(shí)最好實(shí)測(cè)兩線式接近開關(guān)的漏電流的大小。
1 1、輸入傳感器為接近開關(guān)時(shí)，只要接近開關(guān)的輸出驅(qū)動(dòng)力足夠，漏型輸入的PLC輸入端就可以直接與NPN集電極開路型接近開關(guān)的輸出進(jìn)行連接。如圖1。k
但是，當(dāng)采用PNP集電極開路型接近開關(guān)時(shí)，由于接近開關(guān)內(nèi)部輸出端與0V間的電阻很大，無(wú)法提供電耦合器件所需要的驅(qū)動(dòng)電流，因此需要增加“下拉電阻”。如圖。增加下拉電阻后應(yīng)注意，此時(shí)的PLC內(nèi)部輸入信號(hào)與接近開關(guān)發(fā)信狀態(tài)相反，即接近開關(guān)發(fā)信時(shí)，“下拉電阻”上端為24V，光電耦合器件無(wú)電流，內(nèi)部信號(hào)為“0”；未發(fā)信時(shí)，PLC內(nèi)部DC24V與0V之間，通過(guò)光電耦合器件、限流電阻、“下拉電阻”經(jīng)公共端COM構(gòu)成電流回路，輸入為“1”。
下拉電阻的阻值主要決定于PLC輸入光電耦合器件的驅(qū)動(dòng)電流、PLC內(nèi)部輸入電路的限流電阻阻值。通常情況下，其值為1.5—2KΩ，計(jì)算公式如下： 第一種公式：R≤［（Ve-0.7）/Ii］-Ri 式中：R——下拉電阻（KΩ） Ve——輸入電源電壓（V） Ii——最小輸入驅(qū)動(dòng)電流（mA）
Ri——PLC內(nèi)部輸入限流電阻（KΩ）
公式中取發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓為0.7V。
第二種公式：下拉電阻≤［輸入限流電阻/（最小ON電壓/24V）］-輸入限流電阻
2、輸入傳感器為接近開關(guān)時(shí)，只要接近開關(guān)的輸出驅(qū)動(dòng)力足夠，源型輸入的PLC輸入端就可以直接與PNP集電極開路型接近開關(guān)的輸出進(jìn)行連接。如圖2。j
相反，當(dāng)采用NPN集電極開路型接近開關(guān)時(shí)，由于接近開關(guān)內(nèi)部輸出端與24V間的電阻很大，無(wú)法提供電耦合器件所需要的驅(qū)動(dòng)電流，因此需要增加“上拉電阻”。如圖。增加下拉電阻后應(yīng)注意，此時(shí)的PLC內(nèi)部輸入信號(hào)與接近開關(guān)發(fā)信狀態(tài)相反，即接近開關(guān)發(fā)信時(shí)，“上拉電阻”上端為0V，光電耦合器件無(wú)電流，內(nèi)部信號(hào)為“0”；未發(fā)信時(shí)，PLC內(nèi)部DC24V與0V之間，通過(guò)光電耦合器件、限流電阻、“上拉電阻”經(jīng)公共端COM構(gòu)成電流回路，輸入為“1”。
上拉電阻的阻值主要決定于PLC輸入光電耦合器件的驅(qū)動(dòng)電流、PLC內(nèi)部輸入電路的限流電阻阻值。通常情況下，其值為1.5—2KΩ，其計(jì)算公式與下拉電阻計(jì)算公式相同。
