基础6：接近开关的功能、分类、工作原理和选型

一、接近开关的功能

接近开关又称接近传感器，接近式位置开关是运动部件无机械接触而可以操作的位置开关。当运动物体靠近开关到一定位置时，开关发出信号，达到行程控制及计数自动控制的一种非接触式无触点的位置开关。它有感应头、高频振荡器、放大器和外壳组成。接近开关实物图和图形文字符号如下：

接近开关图形符号

接近开关文字符号

二、接近开关的分类和工作原理

按照工作原理的不同可以分为电感式、电容式、光电式和磁感式等。如果按照电路电流的类型又可以分为交流型和直流型。

1、电感式接近开关

电感式接近开关的感应头是一个具有铁氧体磁芯的电感线圈，只能检测金属体。

振荡器在感应头表面产生一个交变磁场，当金属物体接近感应头时，接近开关内部动作，从而达到“开”和“关”的控制。

2、电容式接近开关

电容式接近开关的感应头是一个圆形平板电极，与振荡电路的地线形成一个分布电容，当有导体或其他介质接近感应头时，电容量增大而使振荡器停止振荡，经过整形放大器输出电信号。电容式接近开关可以检查金属、非金属和液体。

3、磁感式接近开关

磁感式接近开关主要是指霍尔接近开关，其工作原理是霍尔效应，当磁性物体接近霍尔开关时，霍尔接近开关的状态改变，比如从“开”变为“关”。

4、光电式接近开关

利用光电效应制成的传感器称为光电式传感器。光电式传感器是根据投光器发出的光，在检测体上发生光亮增减，用光电变换元件组成的受光器检测物体的有无、大小的非接触式的控制器件。

按照输出信号可以分为模拟式、数字式和开关量输出式。其中输出形式为开关量的传感器为光电式接近开关。它是由光发射器（发射红外光或可见光）和光接收器组成（接收光并并转换成电信号，以开关量形式输出）。

光电式接近开关可以分为对射式、反射式和漫射式。

三、接近开关的选型

1、接近开关类型的选择

检测金属的首先选用电感式，检测非金属时优先选用电容式，检测磁信号的选用磁感式接近开关。

2、接近开关外观的选择

一般常选用圆柱螺纹形状，可根据实际需要来选择。

3、检测距离的选择

根据需要选用，一般厂家说明书上都会注明检测距离。

4、信号的输出选择

交流接近开关输出交流信号，而直流接近开关输出直流信号。特别注意：负载的电流一定要小于接近开关的输出电流，否则应添加转换电路。

5、开关频率的选择

开关频率指接近开关每秒从“开”到“关”转换的次数。直流接近开关可达到200Hz，交流接近开关只能达到25Hz。

6、额定电压的选择

交流接近开关优选AC 220V和AC 36V；直流接近开关优选DC 12V和DC 24V。一般情况下，接近开关的电压选择范围很广。如下图所示：