接近開關(guān)在航空、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、飯店等都有應(yīng)用。在安全防盜方面,如資料檔案、財會、金融等重地,通常都裝有由各種接近開關(guān)組成的防盜裝置。在測量技術(shù)中,如長度、位置的測量,要用到接近開關(guān);在控制技術(shù)中,如位移、速度、加速度的測量和控制,也都大量使用接近開關(guān)。
在各類開關(guān)中,有一種對接近它的物件有"感知"能力的元件--位移傳感器。利用位移傳感器對接近物體的敏感特性達(dá)到控制開關(guān)通或斷的目的,這就是接近開關(guān)。當(dāng)有物體移向接近開關(guān),并接近到一定距離時,位移傳感器才有"感知",開關(guān)才會動作。該距離叫"檢出距離",不同的接近開關(guān)檢出距離不同。有時被檢測物體是按一定的時間間隔,一個接一個地移向接近開關(guān),又一個一個地離開,這樣不斷地重復(fù)。不同的接近開關(guān),對檢測對象的響應(yīng)能力是不同的。這種響應(yīng)特性被稱為"響應(yīng)頻率"位移傳感器可根據(jù)不同的原理和方法做成,不同的位移傳感器對物體的"感知"方法不同,常見的接近開關(guān)有以下幾種:
渦流式接近開關(guān)這種開關(guān)也叫電感式接近開關(guān)。它是利用導(dǎo)電物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場接近開關(guān)時,在物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用到接近開關(guān),使開關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化,由此識別出有無導(dǎo)電物體移近,進(jìn)而控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)所能檢測的物體須***是導(dǎo)電體。
電容式接近開關(guān)這種開關(guān)的測量通常是構(gòu)成電容器的一個極板,而另一個極板是開關(guān)的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設(shè)備的機(jī)殼相連接。當(dāng)有物體移向接近開關(guān)時,不論它是否為導(dǎo)體,由于它的接近,總要使電容的電容量發(fā)生變化,使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化,由此便可控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)檢測的對象,不限于導(dǎo)體,還可以是絕緣的液體或粉狀物等。
霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關(guān),叫做霍爾開關(guān)。當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時,開關(guān)檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化,由此識別附近有磁性物體存在,進(jìn)而控制開關(guān)的接通或斷開。這種接近開關(guān)的檢測對象須***是磁性物體。
利用光電效應(yīng)做成的開關(guān)叫光電開關(guān)。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個檢測頭內(nèi)。當(dāng)有反光面(被檢測物體)接近時,光電器件接收到反射光后便有信號輸出,由此便可"感知"有物體接近。
用能感知溫度變化的元件做成的開關(guān)叫熱釋電式接近開關(guān)。這種開關(guān)是將熱釋電器件安裝在開關(guān)的檢測面上,當(dāng)有與環(huán)境溫度不同的物體接近時,熱釋電器件的輸出便變化,由此便可測出有物體接近。
當(dāng)觀察者或系統(tǒng)對波源的距離發(fā)生改變時,接收到的波的頻率會發(fā)生偏移,這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。聲納和雷達(dá)就是利用這個原理制成的。利用多普勒效應(yīng)可制成超聲波接近開關(guān)、微波接近開關(guān)等。當(dāng)有物體移近時,接近開關(guān)接收到的反射信號會產(chǎn)生多普勒頻移,由此可以識別出有無物體接近。
