开关的总结Word格式文档下载.docx
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当有物体移向接近开关时，不论它是否为导体，由于它的接近，总要使电容的介电常数发生变化，从而使电容量发生变化，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或断开。
这种接近开关检测的对象，不限于导体，可以绝缘的液体或粉状物等。
3、霍尔接近开关
霍尔元件是一种磁敏元件。
利用霍尔元件做成的开关，叫做霍尔开关。
当磁性物件移近霍尔开关时，开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化，由此识别附近有磁性物体存在，进而控制开关的通或断。
这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。
4、光电式接近开关
利用光电效应做成的开关叫光电开关。
将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内。
当有反光面（被检测物体）接近时，光电器件接收到反射光后便在信号输出，由此便可“感知”有物体接近。
5、热释电式接近开关
用能感知温度变化的元件做成的开关叫热释电式接近开关。
这种开关是将热释电器件安装在开关的检测面上，当有与环境温度不同的物体接近时，热释电器件的输出便变化，由此便可检测出有物体接近。
6、其它型式的接近开关
当观察者或系统对波源的距离发生改变时，接近到的波的频率会发生偏移，这种现象称为多普勒效应。
声纳和雷达就是利用这个效应的原理制成的。
利用多普勒效应可制成超声波接近开关、微波接近开关等。
当有物体移近时，接近开关接收到的反射信号会产生多普勒频移，由此可以识别出有无物体接近。
主要用途
接近开关在航空、航天技术以及工业生产中都有广泛的应用。
在日常生活中，如宾馆、饭店、车库的自动门，自动热风机上都有应用。
在安全防盗方面，如资料档案、财会、金融、博物馆、金库等重地，通常都装有由各种接近开关组成的防盗装置。
在测量技术中，如长度，位置的测量；
在控制技术中，如位移、速度、加速度的测量和控制，也都使用着大量的接近开关。
选用注意事项
在一般的工业生产场所，通常都选用涡流式接近开关和电容式接近开关。
因为这两种接近开关对环境的要求条件较低。
当被测对象是导电物体或可以固定在一块金属物上的物体时，一般都选用涡流式接近开关，因为它的响应频率高、抗环境干扰性能好、应用范围广、价格较低。
若所测对象是非金属（或金属）、液位高度、粉状物高度、塑料、烟草等。
则应选用电容式接近开关。
这种开关的响应频率低，但稳定性好。
安装时应考虑环境因素的影响。
若被测物为导磁材料或者为了区别和它在一同运动的物体而把磁钢埋在被测物体内时，应选用霍尔接近开关，它的价格最低。
在环境条件比较好、无粉尘污染的场合，可采用光电接近开关。
光电接近开关工作时对被测对象几乎无任何影。
因此，在要求较高的传真机上，在烟草机械上都被广泛地使用。
在防盗系统中，自动门通常使用热释电接近开关、超声波接近开关、微波接近开关。
有时为了提高识别的可靠性，上述几种接近开关往往被复合使用。
无论选用哪种接近开关，都应注意对工作电压、负载电流、响应频率、检测距离等各项指标的要求。
接近开关的选型和检测
1.接近开关的选型
对于不同的材质的检测体和不同的检测距离，应选用不同类型的接近开关，以使其在系统中具有高的性能价格比，为此在选型中应遵循以下原则：
1.1.当检测体为金属材料时，应选用高频振荡型接近开关，该类型接近开关对铁镍、A3钢类检测体检测最灵敏。
对铝、黄铜和不锈钢类检测体，其检测灵敏度就低。
1.2.当检测体为非金属材料时，如;
木材、纸张、塑料、玻璃和水等，应选用电容型接近开关。
1.3.金属体和非金属要进行远距离检测和控制时，应选用光电型接近开关或超声波型接近开关。
1.4.对于检测体为金属时，若检测灵敏度要求不高时，可选用价格低廉的磁性接近开关或霍尔式接近开关。
2.接近开关技术指标检测
2.1.动作距离测定;
当动作片由正面靠近接近开关的感应面时，使接近开关动作的距离为接近开关的最大动作距离，测得的数据应在产品的参数范围内。
2.2.释放距离的测定;
当动作片由正面离开接近开关的感应面，开关由动作转为释放时，测定动作片离开感应面的最大距离。
2.3.回差H的测定;
最大动作距离和释放距离之差的绝对值。
2.4.动作频率测定;
用调速电机带动胶木圆盘，在圆盘上固定若干钢片，调整开关感应面和动作片间的距离，约为开关动作距离的80%左右，转动圆盘，依次使动作片靠近接近开关，在圆盘主轴上装有测速装置，开关输出信号经整形，接至数字频率计。
此时启动电机，逐步提高转速，在转速与动作片的乘积与频率计数相等的条件下，可由频率计直接读出开关的动作频率。
2.5.重复精度测定;
将动作片固定在量具上，由开关动作距离的120%以外，从开关感应面正面靠近开关的动作区，运动速度控制在0.1mm/s上。
当开关动作时，读出量具上的读数，然后退出动作区，使开关断开。
如此重复10次，最后计算10次测量值的最大值和最小值与10次平均值之差，差值大者为重复精度误差.
行程开关
行程开关又称限位开关,用于控制机械设备的行程及限位保护。
在实际生产中,将行程开关安装在预先安排的位置,当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时,行程开关的触点动作,实现电路的切换。
因此,行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器,它的作用原理与按钮类似。
行程开关广泛用于各类机床和起重机械,用以控制其行程、进行终端限位保护。
在电梯的控制电路中,还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位,轿厢的上、下限位保护。
行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。
（1）直动式行程开关
其结构原理如图1所示,其动作原理与按钮开关相同,但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度,不宜用于速度低于0．4m／min的场所。
直动式行程开关组成
1-推杆
2-弹簧
3-动断触点
4-动合触点
（2）滚轮式行程开关
其结构原理,当被控机械上的撞块撞击带有滚轮的撞杆时,撞杆转向右边,带动凸轮转动,顶下推杆,使微动开关中的触点迅速动作。
当运动机械返回时,在复位弹簧的作用下,各部分动作部件复位。
滚轮式行程开关组成
1-滚轮
2-上转臂
3、5、11-弹簧
4-套架
6-滑轮
7-压板
8、9-触点
10-横板
滚轮式行程开关又分为单滚轮自动复位和双滚轮（羊角式）非自动复位式,双滚轮行移开关具有两个稳态位置,有“记忆”作用,在某些情况下可以简化线路。
（3）微动开关式行程开关的组成：
常用的有LXW-11系列产品
行程开关，位置开关（又称限位开关）的一种，是一种常用的小电流主令电器。
利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。
通常，这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。
在电气控制系统中，位置开关的作用是实现顺序控制、定位控制和位置状态的检测。
用于控制机械设备的行程及限位保护。
构造：
由操作头、触点系统和外壳组成。
在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。
因此，行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。
[1]
行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。
在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护。
行程开关可以安装在相对静止的物体（如固定架、门框等，简称静物）上或者运动的物体（如行车、门等，简称动物）上。
当动物接近静物时，开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的接点分断或者断开的接点闭合。
由开关接点开、合状态的改变去控制电路和机构的动作。
按其结构分类
行程开关符号
行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。
直动式行程开关
动作原理同按钮类似，所不同的是：
一个是手动，另一个则由运动部件的撞块碰撞。
当外界运动部件上的撞块碰压按钮使其触头动作，当运动部件离开后，在弹簧作用下，其触头自动复位。
其结构原理如图F1所示，其动作原理与按钮开关相同，但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度，不宜用于速度低于0.4m/min的场所。
直动式行程开关组成
1：
推杆 2&
4：
弹簧 3：
动断触点 5：
动合触点
滚轮式行程开关
当运动机械的挡铁（撞块）压到行程开关的滚轮上时，传动杠连同转轴一同转动，使凸轮推动撞块，当撞块碰压到一定位置时，推动微动开关快速动作。
当滚轮上的挡铁移开后，复位弹簧就使行程开关复位。
这种是单轮自动恢复式行程开关。
而双轮旋转式行程开关不能自动复原，它是依靠运动机械反向移动时，挡铁碰撞另一滚轮将其复原。
其结构原理如图F2所示，当被控机械上的撞块撞击带有滚轮的撞杆时，撞杆转向右边，带动凸轮转动，顶下推杆，使微动开关中的触点迅速动作。
当运动机械返回时，在复位弹簧的作用下，各部分动作部件复位。
滚轮式行程开关组成
滚轮 2：
上转臂 3&
5&
11：
弹簧 4：
套架
6：
滑轮 7：
压板 8&
9：
触点 10：
横板
滚轮式行程开关又分为单滚轮自动复位和双滚轮（羊角式）非自动复位式，双滚轮行移开关具有两个稳态位置，有“记忆”作用，在某些情况下可以简化线路。
微动开关式行程开关
微动开关式行程开关的组成，以常用的有LXW-11系列产品为例，其结构原理如图F3所示：
推杆 2：
压缩弹簧 4：
动合触点[1]
图F1:
图F2:
图F3:
微动式行程开关
其他分类
按用途分类
一般用途行程开关：
如JW2、JW2A、LX19、LX31、LXW5、3SE3等系列。
主要用于机床及其他生产机械、自动生产线的限位和程序控制。
起重设备用行程开关，如LX22、LX33系列。
主要用于限制起重设备及各种冶金辅助机械的行程。
主要技术参数
以LX19和JLXK1系列限位开关的主要技术参数为例（见下表）：
型号
额定电压/V
额定电流/A
结构形式
触头对数常开
触头对数常闭
工作行程
超行程
LXl9K
交流380
直流220
5
元件
1
3mm
1mm
LXl9-001
同上
无滚轮，仅用传动杆，能自复位
＜4mm
＞3mm
LXKl9-111
单轮，滚轮装在传动杆内侧，能自动复位
~30度
~20度
LXl9-121
单轮，滚轮装在传动杆外侧，能自动复位
LXl9-131
单轮，滚轮装在传动杆凹槽内
LXl9-212
双轮，滚轮装在U形传动杆内侧，不能自动复位
~15度
LXl9-222
双轮，滚轮装在U形传动杆外侧，不能自动复位
LXl9-232
双轮，滚轮装在U形传动杆内外侧各一，不能自动复位
JLXK1-111
交流500
单轮防护式
12度~15度
≤30度
JLXK1-211
双轮防护式
~45度
≤45度
JLXK1-311
直动防护式
1~3mm
2~4mm
JLXK1-411
直动滚轮防护式
用途
日常生活
行程开关的应用方面很多，很多电器里面都有它的身影。
那这么简单的开关能起什么作用呢？
它主要是起连锁保护的作用。
最常见的例子莫过于其在洗衣机和录音机（录像机）中的应用了。
在洗衣机的脱水（甩干）过程中转速很高，如果此时有人由于疏忽打开洗衣机的门或盖后，再把手伸进去，很容易对人造成伤害，为了避免这种事故的发生，在洗衣机的门或盖上装了个电接点，一旦有人开启洗衣机的门或盖时，就自动把电机断电，甚至还要靠机械办法联动，使门或盖一打开就立刻“刹车”，强迫转动着的部件停下来，免得伤害人身。
在录音机和录像机中，我们常常使用到快进或者倒带，磁带急速地转动，但是当到达磁带的端点时会自动停下来。
在这里行程开关又一次发挥了作用，不过这一次不是靠碰撞而是靠磁带的张力的突然增大引起动作的。
工业
行程开关主要用于将机械位移转变成电信号，使电动机的运行状态得以改变，从而控制机械动作或用作程序控制。
行程开关真正的用武之地是在工业上，在那里它与其它设备配合，组成更复杂的自动化设备。
机床上有很多这样的行程开关，用它控制工件运动或自动进刀的行程，避免发生碰撞事故。
有时利用行程开关使被控物体在规定的两个位置之间自动换向，从而得到不断的往复运动。
比如自动运料的小车到达终点碰着行程开关，接通了翻车机构，就把车里的物料翻倒出来，并且退回到起点。
到达起点之后又碰着起点的行程开关，把装料机构的电路接通，开始自动装车。
总是这样下去，就成了一套自动生产线，用不着人管，日以继夜地工作，节省了人的体力劳动。
光电开关
光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。
物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。
光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
安防系统中常见的光电开关烟雾报警器，工业中经常用它来记数机械臂的运动次数。
概述
光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。
由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电缘绝），所以它可以在许多场合得到应用。
采用集成电路技术和SMT表面安装工艺而制造的新一代光电开关器件，具有延时、展宽、外同步、抗相互干扰、可靠性高、工作区域稳定和自诊断等智能化功能。
这种新颖的光电开关是一种采用脉冲调制的主动式光电探测系统型电子开关，它所使用的冷光源有红外光、红色光、绿色光和蓝色光等，可非接触，无损伤地迅速和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。
接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物及寿命短等缺点，而晶体管接近开关的作用距离短，不能直接检测非金属材料。
但是，新型光电开关则克服了它们的上述缺点，而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。
目前，这种新型的光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。
此外，利用红外线的隐蔽性，还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。
光电开关的分类
1按检测方式分
常用光电开关的分类方法：
按检测方式可分为反射式、对射式和镜面反射式三种类型。
对射式检测距离远，可检测半透明物体的密度（透光度）。
反射式的工作距离被限定在光束的交点附近，以避免背景影响。
镜面反射式的反射距离较远，适宜作远距离检测，也可检测透明或半透明物体。
表1给出了光电开关的检测分类方式及特点说明。
2按结构分类
光电开关按结构可分为放大器分离型、放大器内藏型和电源内藏型三类。
放大器分离型是将放大器与传感器分离，并采用专用集成电路和混合安装工艺制成，由于传感器具有超小型和多品种的特点，而放大器的功能较多。
因此，该类型采用端子台连接方式，并可交、直流电源通用。
具有接通和断开延时功能，可设置亮、音动切换开关，能控制6种输出状态，兼
有接点和电平两种输出方式。
放大器内藏型是将放大器与传感一体化，采用专用集成电路和表面安装工艺制成，使用直流电源工作。
其响应速度局面（有0.1ms和1ms两种），能检测狭小和高速运动的物体。
改变电源极性可转换亮、暗动，并可设置自诊断稳定工作区指示灯。
兼有电压和电流两种输出方式，能防止相互干扰，在系统安装中十分方便。
电源内藏型是将放大器、传感器与电源装置一体化，采用专用集成电路和表面安装工艺制成。
它一般使用交流电源，适用于在生产现场取代接触式行程开关，可直接用于强电控制电路。
也可自行设置自诊断稳定工作区指示灯，输出备有SSR固态继电器或继电器常开、常闭接点，可防止相互干扰，并可紧密安装在系统中。
光电开关应用领域
除了安防系统中常见的光电开关烟雾报警器，工业中经常用它来记数机械臂的运动次数。
照明技术网是覆盖面最广，信息量最全的照明技术网站，主要包括led照明，智能照明，霓虹灯，光纤照明，照明设计，灯光设计，道路照明等。
光电开关还在许多方面得到了应用，例如在行程控制、直径限制
、转速检测、气流量控制等方面。
我们相信光电开关会做得越来越先进，它的应用也会越来越广泛。
应用举例：
从图6可以看出光电开关的各种应用。
其中，图6（a）为光电开关用于对材料的定位剪切控制；
图6（b）为用光电开关来控制液面位的上下限值，当液面位高于或低于上下极限液面位时，光电开关控制电路可使阈门打开或关闭，使液面位的高度保持在上下限之间；
图6（c）为利用物体对光的遮挡作用，检测物体的通过个数，或物体是否存在；
图6（d）为利用光的直线传播性，检验产品是否等高排列；
图6（e）为将光电开关用在流水生产线上，来检测产品的个数；
图6（f）为用光电开关检测液面位的高低。
光电开关工作原理
图1所示是反射式光电开关的工作原理框图。
图中，由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后，由发光管GL辐射出光脉冲。
当被测物体进入受光器作用范围时，被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU。
并在接收电路中将光脉冲解调为电脉冲信号，再经放大器放大和同步选通整形，然后用数字积分
或RC积分方式排除干扰，最后经延时（或不延时）触发驱动器输出光电开关控制信号。
光电开关一般都具有良好的回差特性，因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态，从而可使其保持在稳定工作区。
同时，自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区，以随时监视光电开关的工作。
光电开关的特点
MGK系列光电开关是现代微电子技术发展的产物，是HGK系列红外光电开关的升级换代产品。
与以往的光电开关相比具有自己显著的特点：
●具有自诊断稳定工作区指示功能，可及时
对射式光电开关
告知工作状态是否可靠；
●对射式、反射式、镜面反射式光电开关都有防止相互干扰功能，安装方便；
●对ES外同步（外诊断）控制端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常工作。
并可随时接受计算机或可编程控制器的中断或检测指令，外诊断与自诊断的适当组合可使光电开关智能化；
●响应速度快，高速光电开关的响应速度可达到0.1ms，每分钟可进行30万次检测操作，能检出高速移动的微小物体；
●采用专用集成电路和先进的SMT表面安装工艺，具有很高的可靠性；
●体积小（最小仅20×
31×
12mm）、重量轻，安装调试简单，并具有短路保护功能。
光电开关主要类型
综述
光电开关的重要功能是能够处理光的强度变化：
利用光学元件，在传播媒介中间使光束发生变化；
利用光束来反射物体；
使光束发射经过长距离后瞬间返回。
光电开关是由发射器、接收器
和检测电路三部分组成。
发射器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于发光二极管（LED）和激光二极管。
光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。
受脉冲调制的光束辐射强度在发射中经过多次选择，朝着目标不间接地运行。
接收器有光电二极管或光电三极管组成。
在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。
在其后面的是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。
光电式接近开关广泛应用于自动计数、安全保护、自动报警和限位控制等方面。
分类：
光电开关可分为对射型；
漫反射型；
镜面反射型；
槽式光电开关；
光纤式光电开关。
对射型光电开关
由发射器和接收器组成，结构上是两者相互分离的，在光束被中断的情况下会产生一个开关信号变化，典型的方式是位于同一轴线上的光电开关可以相互分开达50米。
特征：
辨别不透明的反光物体；
有效距离大，因为光束跨越感应距离的时间仅一次；
不易受干扰，可以可靠合适的使用在野外或者有灰尘的环境中；
装置的消耗高，两个单元都必须敷设电缆。
漫反射型光电开关
是当开关发射光束时，目标产生漫反射，发射器和接收器构成单个的标准部件，当
有足够的组合光返回接收器时，开关状态发生变化，作用距离的典型值一直到3米。
特征：
有效作用距离是由目标的反射能力决定，由目标表面性质和和颜色决定；
较小的装配开
升级会员 