第四章电涡流传感器优秀PPT.ppt

《第四章电涡流传感器优秀PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章电涡流传感器优秀PPT.ppt（90页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、第四章电涡流传感器2023/4/21第一页，本课件共有90页第一节第一节 电涡流传感器工作原理电涡流传感器工作原理 电涡流效应演示电涡流效应演示 当电涡流线圈当电涡流线圈与金属板的距离与金属板的距离x 减小时，电涡流减小时，电涡流线圈的等效电感线圈的等效电感L 减小，等效电阻减小，等效电阻R 增大。感抗增大。感抗XL 的的变化比变化比R 的变化的变化大大得得多，流过电涡多，流过电涡流线圈的电流流线圈的电流i1增增大。大。2023/4/22第二页，本课件共有90页电涡流的应用电涡流的应用 在我们日常生活中经常可以遇到在我们日常生活中经常可以遇到 干净、干净、高效的高效的 电磁炉电磁炉2023/4

2、/23第三页，本课件共有90页集肤效应集肤效应 集肤效应与激励源频率集肤效应与激励源频率f、工件的电导率、工件的电导率、磁导率磁导率 等有关。频率等有关。频率f越高，电涡流的渗透的越高，电涡流的渗透的深度就越浅，集肤效应越严重。深度就越浅，集肤效应越严重。图图4-1是电涡流传感器工作原理示意图。当高频（是电涡流传感器工作原理示意图。当高频（100kHz左右）信号源产生的高频电压施加到一个靠近金属导体附左右）信号源产生的高频电压施加到一个靠近金属导体附近的电感线圈近的电感线圈L1时，将产生高频磁场时，将产生高频磁场H1。如被测导体置。如被测导体置于该交变磁场范围之内时，被测导体就产生电涡流于该交

3、变磁场范围之内时，被测导体就产生电涡流i2。i2在金属导体的纵深方向并不是均匀分布的，而只集中在金属在金属导体的纵深方向并不是均匀分布的，而只集中在金属导体的表面，这称为集肤效应（也称趋肤效应）。导体的表面，这称为集肤效应（也称趋肤效应）。2023/4/24第四页，本课件共有90页二、等效阻抗分析二、等效阻抗分析 检测深度与检测深度与激励源频率有何关系？激励源频率有何关系？电电涡涡流流线线圈圈受受电电涡涡流流影影响响时时的的等等效效阻阻抗抗Z的的函函数表达式为：数表达式为：Z=R+jL=f（i1、f、r、x）（4-1）如如果果控控制制上上式式中中的的i1、f、r不不变变，电电涡涡流流线线圈圈的

4、的阻阻抗抗Z就就成成为为哪哪个个非非电电量量的的单单值值函函数数？属于接触式测量还是非接触式测量？属于接触式测量还是非接触式测量？2023/4/25第五页，本课件共有90页等效阻抗与非电量的测量等效阻抗与非电量的测量 检测深度的控制：检测深度的控制：由于存在集肤效应，电涡流由于存在集肤效应，电涡流只能检测导体表面的各种物理参数。改变只能检测导体表面的各种物理参数。改变f，可控制，可控制检测深度。激励源频率一般设定在检测深度。激励源频率一般设定在100kHz1MHz。频率越低，。频率越低，检测深度越深检测深度越深。间间距距x的的测测量量：如如果果控控制制上上式式中中的的i1、f、r不不变变，电电

5、涡涡流流线线圈圈的的阻阻抗抗Z就就成成为为间间距距x的的单单值值函函数数，这这样样就就成成为非接触地测量位移的传感器。为非接触地测量位移的传感器。多种用途：多种用途：如果控制如果控制x、i1、f不变，就可以用来检测与不变，就可以用来检测与表面电导率表面电导率 有关的有关的表面温度、表面裂纹等参数表面温度、表面裂纹等参数，或者用来，或者用来检测与材料磁导率检测与材料磁导率 有关的有关的材料型号、表面硬度材料型号、表面硬度等参数。等参数。2023/4/26第六页，本课件共有90页电磁炉内部的励磁线圈电磁炉内部的励磁线圈第七页，本课件共有90页电磁炉的工作原理电磁炉的工作原理 高频电高频电流通过励磁

6、流通过励磁线圈，产生线圈，产生交变磁场，交变磁场，在铁质锅底在铁质锅底会产生无数会产生无数的电涡流，的电涡流，使锅底自行使锅底自行发热，烧开发热，烧开锅锅 内内 的的 食食 物。物。2023/4/28第八页，本课件共有90页第二节第二节 电涡流传感器结构及特性电涡流传感器结构及特性电涡流探头电涡流探头外形外形交变磁场交变磁场第九页，本课件共有90页电涡流探头电涡流探头内部结构内部结构1电涡流线圈电涡流线圈2探头壳体探头壳体3壳体上的位置调节螺纹壳体上的位置调节螺纹4印制线路板印制线路板5夹持螺母夹持螺母6电源指示灯电源指示灯7阈值指示灯阈值指示灯8输出屏蔽电缆线输出屏蔽电缆线9电缆插头电缆插头

7、2023/4/210第十页，本课件共有90页CZF-1系列传感器的性能系列传感器的性能 分析上表请得出结论：分析上表请得出结论：探头的直径与测量范围及分辨力之间探头的直径与测量范围及分辨力之间有何关系？有何关系？2023/4/211第十一页，本课件共有90页大直径电涡流探雷器大直径电涡流探雷器 2023/4/212第十二页，本课件共有90页第三节第三节 测量转换电路测量转换电路 一、调幅式（一、调幅式（AM）电路）电路石英振荡器产生稳频、稳幅高频振荡电压石英振荡器产生稳频、稳幅高频振荡电压(100kHz1MHz）用）用于激励电涡流线圈。金属材料在高频磁场中产生电涡流，引起于激励电涡流线圈。金属

8、材料在高频磁场中产生电涡流，引起电涡流线圈端电压的衰减，再经高放、检波、低放电路，最终电涡流线圈端电压的衰减，再经高放、检波、低放电路，最终输出的直流电压输出的直流电压Uo反映了金属体对电涡流线圈的影响（例如两者之间反映了金属体对电涡流线圈的影响（例如两者之间的距离等参数）。的距离等参数）。2023/4/213第十三页，本课件共有90页部分常用材料对振荡器振幅的衰减系数部分常用材料对振荡器振幅的衰减系数人的手、泥土或装满水的玻璃杯能对振荡人的手、泥土或装满水的玻璃杯能对振荡器的振幅产生明显的衰减吗？为什么？器的振幅产生明显的衰减吗？为什么？2023/4/214第十四页，本课件共有90页二、调频

9、（二、调频（FM）式电路）式电路(100kHz1MHz）当电涡流线圈与被测体的距离当电涡流线圈与被测体的距离x 改变时，电涡流改变时，电涡流线圈的电感量线圈的电感量L 也随之改变，引起也随之改变，引起LC振荡器的输出振荡器的输出频率变化，此频率可直接用计算机测量。如果要用模频率变化，此频率可直接用计算机测量。如果要用模拟仪表进行显示或记录时，必须使用鉴频器，将拟仪表进行显示或记录时，必须使用鉴频器，将 f转转换为电压换为电压 Uo。2023/4/215第十五页，本课件共有90页并联谐振回路的谐振频率并联谐振回路的谐振频率设电涡流线圈的电感量设电涡流线圈的电感量L=0.8mH，微，微调电容调电容

10、C0=200pF，求振荡器的频率，求振荡器的频率f 。2023/4/216第十六页，本课件共有90页鉴频器特性鉴频器特性 使用使用鉴频器可鉴频器可以将以将 f 转转换为电压换为电压 Uo鉴频器的输出电压与输入频率成正比鉴频器的输出电压与输入频率成正比2023/4/217第十七页，本课件共有90页鉴频器在调频式电路中的应用鉴频器在调频式电路中的应用 设电路参数如上页，设电路参数如上页，计算电涡流线圈未接近计算电涡流线圈未接近金属时的鉴频器输出电金属时的鉴频器输出电压压Uo0；若电涡流线圈靠；若电涡流线圈靠近金属后，电涡流探头近金属后，电涡流探头的的输出频率输出频率f 上升为上升为500kHz，f

11、 为多少？输出为多少？输出电压电压Uo又为多少？又为多少？2023/4/218第十八页，本课件共有90页本章作业：本章作业：P75：2、6、72023/4/219第十九页，本课件共有90页休息一下休息一下2023/4/220第二十页，本课件共有90页第四节第四节 电涡流传感器的应用电涡流传感器的应用 一、位移测量一、位移测量 电涡流位移传感器是一种输出为模拟电压的电子器件。电涡流位移传感器是一种输出为模拟电压的电子器件。接通电源后，在电涡流探头的有效面（感应工作面）将产接通电源后，在电涡流探头的有效面（感应工作面）将产生一个交变磁场。生一个交变磁场。当金属物体接近此感应面时，金属表当金属物体接

12、近此感应面时，金属表面将吸取电涡流探头中的高频振荡能量，使振荡器的输出面将吸取电涡流探头中的高频振荡能量，使振荡器的输出幅度线性地衰减，根据衰减量的变化，可地计算出与被检幅度线性地衰减，根据衰减量的变化，可地计算出与被检物体的距离、振动等参数。这种位移传感器属于非接触测物体的距离、振动等参数。这种位移传感器属于非接触测量，工作时不受灰尘等非金属因素的影响，寿命较长，可量，工作时不受灰尘等非金属因素的影响，寿命较长，可在各种恶劣条件下使用。在各种恶劣条件下使用。2023/4/221第二十一页，本课件共有90页位移测量仪位移测量仪 位移测量包含：位移测量包含：偏心、间隙、位偏心、间隙、位置、倾斜、

13、弯曲、变置、倾斜、弯曲、变形、移动、圆度、冲形、移动、圆度、冲击、偏心率、冲程、击、偏心率、冲程、宽度等等。来自不同宽度等等。来自不同应用领域的许多量都应用领域的许多量都可归结为位移或间隙可归结为位移或间隙变化。变化。数显数显位移测量仪及探头位移测量仪及探头2023/4/222第二十二页，本课件共有90页420mA电涡流位移传感器外形电涡流位移传感器外形（参考（参考德国图尔克公司资料）德国图尔克公司资料）2023/4/223第二十三页，本课件共有90页齐平式电涡流位移齐平式电涡流位移传感器外形传感器外形（参考德国图尔克公司资料）（参考德国图尔克公司资料）齐平式传感器安装时可以不高出安装面，不易

14、被损害。齐平式传感器安装时可以不高出安装面，不易被损害。2023/4/224第二十四页，本课件共有90页V V系列系列电涡流位移电涡流位移传感器外形传感器外形（参考浙江洞头开关厂资料）（参考浙江洞头开关厂资料）齐平式齐平式2023/4/225第二十五页，本课件共有90页V V系列系列电涡流位移电涡流位移传感器性能一览表传感器性能一览表（摘自洞头开关厂资料）（摘自洞头开关厂资料）2023/4/226第二十六页，本课件共有90页某某V V系列电涡流位移传感器的机械图系列电涡流位移传感器的机械图2023/4/227第二十七页，本课件共有90页四线制电涡流位移传感器的接线说明四线制电涡流位移传感器的接

15、线说明 该位移传感器同时具备两种动作输出状态，用该位移传感器同时具备两种动作输出状态，用户可选择从高电压向低电压转变、和从低电压向高户可选择从高电压向低电压转变、和从低电压向高电压转变两种方式，分别称为电压转变两种方式，分别称为NPNNPN和和PNPPNP输出模式，输出模式，俗称为常开输出或常闭输出模式。俗称为常开输出或常闭输出模式。2023/4/228第二十八页，本课件共有90页电涡流位移传感器的应用电涡流位移传感器的应用电涡流探头线圈的阻抗受诸多因素影响，例如金电涡流探头线圈的阻抗受诸多因素影响，例如金属材料的厚度、尺寸、形状、电导率、磁导率、表面属材料的厚度、尺寸、形状、电导率、磁导率、

16、表面因素、距离等。只要固定其他因素就可以用电涡流传因素、距离等。只要固定其他因素就可以用电涡流传感器来测量剩下的一个因素。因此电涡流传感器的应感器来测量剩下的一个因素。因此电涡流传感器的应用领域十分广泛。但也同时带来许多不确定因素，一用领域十分广泛。但也同时带来许多不确定因素，一个或几个因素的微小变化就足以影响测量结果。所以个或几个因素的微小变化就足以影响测量结果。所以电涡流传感器多用于定性测量。电涡流传感器多用于定性测量。即使要用作即使要用作定定量量测测量，也必须采用逐点标定、计算机线性纠正、温度补量，也必须采用逐点标定、计算机线性纠正、温度补补偿等措施。补偿等措施。2023/4/229第二

17、十九页，本课件共有90页位移传感器的分类位移传感器的分类2023/4/230第三十页，本课件共有90页偏心和振动检测偏心和振动检测2023/4/231第三十一页，本课件共有90页通过测量间隙来测量径向跳动通过测量间隙来测量径向跳动2023/4/232第三十二页，本课件共有90页测量弯曲、波动、变形测量弯曲、波动、变形 对桥梁、丝杆等机械结构的振动测量，对桥梁、丝杆等机械结构的振动测量，须使用多个传感器。须使用多个传感器。2023/4/233第三十三页，本课件共有90页测量金属薄膜、板材厚度电涡流测厚仪测量金属薄膜、板材厚度电涡流测厚仪 测量冷轧板厚度测量冷轧板厚度2023/4/234第三十四页

18、，本课件共有90页测量尺寸、公差测量尺寸、公差及零件识别及零件识别 通过测量间隙来通过测量间隙来测定测定 热膨胀引起的上下平移热膨胀引起的上下平移2023/4/235第三十五页，本课件共有90页测量封口机工作间隙测量封口机工作间隙间隙越大，电间隙越大，电涡流越小涡流越小2023/4/236第三十六页，本课件共有90页测量注塑机开合模的间隙测量注塑机开合模的间隙间距间距2023/4/237第三十七页，本课件共有90页位移的标定方法位移的标定方法 使用千分尺，逐一对照测量电路的输使用千分尺，逐一对照测量电路的输出电压及数显表读数，列出对照表，存入出电压及数显表读数，列出对照表，存入计算机，从而达到

19、线性化的目的。计算机，从而达到线性化的目的。2023/4/238第三十八页，本课件共有90页电涡流位移传感器的距离电涡流位移传感器的距离与输出电压特性曲线与输出电压特性曲线1 1量程为量程为10mm 210mm 2量程为量程为16mm 316mm 3量程为量程为20mm20mm2023/4/239第三十九页，本课件共有90页二、振动测量二、振动测量 用电涡用电涡流探头、流探头、调幅法测调幅法测量简谐振量简谐振动时，探动时，探头的输出头的输出波形。波形。2023/4/240第四十页，本课件共有90页调频法测量振动的波形调频法测量振动的波形2023/4/241第四十一页，本课件共有90页振动测量振

20、动测量 汽轮机叶片测试汽轮机叶片测试 测量悬臂梁的测量悬臂梁的振幅及频率振幅及频率2023/4/242第四十二页，本课件共有90页三、转速测量三、转速测量 若转轴上开若转轴上开z z 个槽个槽(或齿或齿)，频率计的读数，频率计的读数为为f（单位为（单位为Hz），则转轴的转速），则转轴的转速n（单位为（单位为r/min）的计算公式为）的计算公式为 2023/4/243第四十三页，本课件共有90页各种测量转速的传感器及其与齿轮的相对位置各种测量转速的传感器及其与齿轮的相对位置2023/4/244第四十四页，本课件共有90页齿轮转速测量齿轮转速测量例：例：下图中，设齿数下图中，设齿数z z=48，测

21、得频率，测得频率f=120Hz，求该齿轮的转速，求该齿轮的转速n。2023/4/245第四十五页，本课件共有90页电动机电动机转速测量转速测量2023/4/246第四十六页，本课件共有90页四、镀层厚度测量四、镀层厚度测量 由于存在集肤效应，镀层或箔层越薄，电涡流越由于存在集肤效应，镀层或箔层越薄，电涡流越小。测量前，可先用电涡流测厚仪对标准厚度的镀层小。测量前，可先用电涡流测厚仪对标准厚度的镀层和铜箔作出和铜箔作出“厚度厚度-输出输出”电压的标定曲线，以便测电压的标定曲线，以便测量时对照。量时对照。2023/4/247第四十七页，本课件共有90页电涡流涂层厚度仪电涡流涂层厚度仪 2023/4

22、/248第四十八页，本课件共有90页电涡流涂层电涡流涂层厚度仪原理厚度仪原理2023/4/249第四十九页，本课件共有90页测量金属镀层或绝缘层厚度测量金属镀层或绝缘层厚度 测量金测量金属镀层或绝属镀层或绝缘层厚度的缘层厚度的计算方法有计算方法有何区别？何区别？2023/4/250第五十页，本课件共有90页五、电涡流式通道安全检查门五、电涡流式通道安全检查门 安检门的内部设置有发射线安检门的内部设置有发射线圈和接收线圈。当有金属物体通圈和接收线圈。当有金属物体通过时，交变磁场就会在该金属导过时，交变磁场就会在该金属导体表面产生电涡流，会在接收线体表面产生电涡流，会在接收线圈中感应出电压，计算机

23、根据感圈中感应出电压，计算机根据感应电压的大小、相位来判定金属应电压的大小、相位来判定金属物体的大小。物体的大小。在安检门的侧面还在安检门的侧面还安装一台安装一台“软软x x光光”扫描仪，它对扫描仪，它对人体、胶卷无害，用软件处理的人体、胶卷无害，用软件处理的方法，可合成完整的光学图像。方法，可合成完整的光学图像。2023/4/251第五十一页，本课件共有90页安检门演示安检门演示当有金属物体穿当有金属物体穿越安检门时报警越安检门时报警2023/4/252第五十二页，本课件共有90页六、电涡流表面探伤六、电涡流表面探伤 手持式裂纹测量仪手持式裂纹测量仪油管探伤油管探伤2023/4/253第五十

24、三页，本课件共有90页滚子涡流探伤机滚子涡流探伤机滚子涡流探伤机是滚子涡流探伤机是由计算机控制的轴承滚由计算机控制的轴承滚子表面微裂纹探伤的专子表面微裂纹探伤的专用设备，可探出深用设备，可探出深30m的表面微小裂纹。的表面微小裂纹。（参考参考无无锡市通达市通达滚子子有限公司有限公司资料资料）2023/4/254第五十四页，本课件共有90页手提式探伤仪外形手提式探伤仪外形（参考厦门爱德华检测设备有限公司资料参考厦门爱德华检测设备有限公司资料）2023/4/255第五十五页，本课件共有90页掌上型掌上型电涡流电涡流探伤仪探伤仪2023/4/256第五十六页，本课件共有90页用掌上型电涡流探伤仪检测

25、飞机裂纹用掌上型电涡流探伤仪检测飞机裂纹2023/4/257第五十七页，本课件共有90页台式电涡流探伤仪台式电涡流探伤仪2023/4/258第五十八页，本课件共有90页花瓣阻抗图花瓣阻抗图2023/4/259第五十九页，本课件共有90页本章作业：本章作业：P75：2、6、72023/4/260第六十页，本课件共有90页休息一下休息一下2023/4/261第六十一页，本课件共有90页第五节第五节 接近开关简介接近开关简介 接近开关又称无触点行程开关。它能接近开关又称无触点行程开关。它能在一定的距离（几毫米至几十毫米）内检在一定的距离（几毫米至几十毫米）内检测有无物体靠近。当物体与其接近到设定测有

26、无物体靠近。当物体与其接近到设定距离时，就可以发出距离时，就可以发出“动作动作”信号。信号。接近开关的核心部分是接近开关的核心部分是“感辨头感辨头”，它对正在接近的物体有很高的感辨能，它对正在接近的物体有很高的感辨能力。力。2023/4/262第六十二页，本课件共有90页接近开关外形接近开关外形 2023/4/263第六十三页，本课件共有90页接近开关外形接近开关外形 2023/4/264第六十四页，本课件共有90页接近开关外形（续）接近开关外形（续）2023/4/265第六十五页，本课件共有90页一、常用的接近开关分类一、常用的接近开关分类 常用的接近开关有常用的接近开关有电涡流式（俗称电涡

27、流式（俗称电感接近开关，以下仅以电感接近开关电感接近开关，以下仅以电感接近开关称呼之）、电容式、磁性干簧开关、霍称呼之）、电容式、磁性干簧开关、霍尔式、光电式、微波式尔式、光电式、微波式 、超声波式等。、超声波式等。2023/4/266第六十六页，本课件共有90页二、接近开关的特点二、接近开关的特点 接近开关与被测物不接触、不会产接近开关与被测物不接触、不会产生机械磨损和疲劳损伤、工作寿命长、生机械磨损和疲劳损伤、工作寿命长、响应快、无触点、无火花、无噪声、防响应快、无触点、无火花、无噪声、防潮、防尘、防爆性能较好、输出信号负潮、防尘、防爆性能较好、输出信号负载能力强、体积小、安装、调整方便；

28、载能力强、体积小、安装、调整方便；缺点是缺点是触点容量较小、输出短路时易烧触点容量较小、输出短路时易烧毁。毁。2023/4/267第六十七页，本课件共有90页三三.接近开关的主要性能指标：接近开关的主要性能指标：额定动作距离、工作距离、额定动作距离、工作距离、动作滞差、重复定位精度（重复动作滞差、重复定位精度（重复性）、动作频率等。性）、动作频率等。2023/4/268第六十八页，本课件共有90页四、电涡流接近开关（电感接近开关）的四、电涡流接近开关（电感接近开关）的工工作原理作原理 电涡流式接近开关电涡流式接近开关俗称电感接近开关，俗称电感接近开关，属于一种属于一种开关量输出的位置传感器。它

29、由开关量输出的位置传感器。它由LCLC高频振荡器和放大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交变处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生交变电磁场的振荡感辨头时，使物体内部产生涡流。这个电磁场的振荡感辨头时，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，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导电性能良好的金属物体。测的物体必须是导电性能良好的金属

30、物体。2023/4/269第六十九页，本课件共有90页五、电涡流接近开关原理框图五、电涡流接近开关原理框图2023/4/270第七十页，本课件共有90页六、常见接近开关的型号说明六、常见接近开关的型号说明（摘自浙江洞头开关厂资料）2023/4/271第七十一页，本课件共有90页七、接近开关的术语解释（七、接近开关的术语解释（1 1）1.1.动作（检测）距离动作（检测）距离:动作距离是指检测体按一定方式移动动作距离是指检测体按一定方式移动时，从基准位置（接近开关的感应表面）到开关动作时测得的基时，从基准位置（接近开关的感应表面）到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。额定动作距离是指接近开

31、关动作距准位置到检测面的空间距离。额定动作距离是指接近开关动作距离的标称值。离的标称值。2.2.设定距离：指接近开关在实际工作中的整定距离，一般为额设定距离：指接近开关在实际工作中的整定距离，一般为额定动作距离的定动作距离的0.80.8倍。被测物与接近开关之间的安装距离一般倍。被测物与接近开关之间的安装距离一般等于额定动作距离，以保证工作可靠。安装后还须通过调试，等于额定动作距离，以保证工作可靠。安装后还须通过调试，然后紧固。然后紧固。3.3.复位距离：接近开关动作后，又再次复位时的与被测物复位距离：接近开关动作后，又再次复位时的与被测物的距离，它略大于动作距离。的距离，它略大于动作距离。4.

32、4.回差值回差值:动作距离与复位距离之间的绝对值。回差值越大，动作距离与复位距离之间的绝对值。回差值越大，对外界的干扰以及被测物的抖动等的抗干扰能力就越强。对外界的干扰以及被测物的抖动等的抗干扰能力就越强。2023/4/272第七十二页，本课件共有90页接近开关的检接近开关的检测距离与回差测距离与回差2023/4/273第七十三页，本课件共有90页接近开关的术语解释（接近开关的术语解释（2 2）标准检测体：可与现场被检金属作比较标准检测体：可与现场被检金属作比较的标准金属检测体。标准检测体通常为正方的标准金属检测体。标准检测体通常为正方形的形的A3钢，厚度为钢，厚度为1mm，所采用的边长是，所

33、采用的边长是接近开关检测面直径的接近开关检测面直径的2.5倍。倍。2023/4/274第七十四页，本课件共有90页不同材料的金属检测物对电涡流接近开关不同材料的金属检测物对电涡流接近开关动作距离的影响动作距离的影响（以（以FeFe为参考金属）为参考金属）电涡流线圈的阻抗变化与金属导体的电导率、磁电涡流线圈的阻抗变化与金属导体的电导率、磁导率等有关。对于非磁性材料，被测体的电导率越高，导率等有关。对于非磁性材料，被测体的电导率越高，则灵敏度越高；被测体是磁性材料时，其磁导率将影则灵敏度越高；被测体是磁性材料时，其磁导率将影响电涡流线圈的感抗，其磁滞损耗还将影响电涡流线响电涡流线圈的感抗，其磁滞损

34、耗还将影响电涡流线圈的圈的Q值。磁滞损耗大时，其灵敏度通常较高。值。磁滞损耗大时，其灵敏度通常较高。2023/4/275第七十五页，本课件共有90页接近开关的术语解释（接近开关的术语解释（3 3）接近开关的安装方式：分齐平式和非齐接近开关的安装方式：分齐平式和非齐平式。齐平式（又称埋入型）的接近开关表平式。齐平式（又称埋入型）的接近开关表面可与被安装的金属物件形成同一表面，不面可与被安装的金属物件形成同一表面，不易被碰坏，但灵敏度较低；非齐平式（非埋易被碰坏，但灵敏度较低；非齐平式（非埋入安装型）的接近开关则需要把感应头露出入安装型）的接近开关则需要把感应头露出一定高度，否则将降低灵敏度。一定

35、高度，否则将降低灵敏度。2023/4/276第七十六页，本课件共有90页接近开关的安装方式接近开关的安装方式齐平式安装齐平式安装非齐平式安装非齐平式安装2023/4/277第七十七页，本课件共有90页接近开关的术语解释（接近开关的术语解释（4 4）响应频率响应频率f：按规定，在：按规定，在1秒的时间间隔内，秒的时间间隔内，接近开关动作循环的最大次数，重复频率大于该接近开关动作循环的最大次数，重复频率大于该值时，接近开关无反应。值时，接近开关无反应。响应时间响应时间t：接近开关检测到物体时刻到：接近开关检测到物体时刻到接近开关出现电平状态翻转的时间之差。可接近开关出现电平状态翻转的时间之差。可用

36、公式换算：用公式换算：t=1/f2023/4/278第七十八页，本课件共有90页响应频率及响应时间示意图响应频率及响应时间示意图2023/4/279第七十九页，本课件共有90页接近开关的术语解释（接近开关的术语解释（5 5）输出状态：常开输出状态：常开/常闭型接近开关常闭型接近开关 当无检测物体时，对常开型接近开关而言，由当无检测物体时，对常开型接近开关而言，由于接近开关内部的输出三极管截止，所接的负载不于接近开关内部的输出三极管截止，所接的负载不工作（失电）；当检测到物体时，内部的输出级三工作（失电）；当检测到物体时，内部的输出级三极管导通，负载得电工作。极管导通，负载得电工作。对常闭型接近

37、开关而言，当未检测到物体时，对常闭型接近开关而言，当未检测到物体时，三极管反而处于导通状态，负载得电工作；反之则三极管反而处于导通状态，负载得电工作；反之则负载失电。负载失电。2023/4/280第八十页，本课件共有90页接近开关的术语解释（接近开关的术语解释（6 6）常用的输出形式有：常用的输出形式有：NPN二线，二线，NPN三线，三线，NPN四线，四线，PNP二线，二线，PNP三线，三线，PNP四线，四线，DC二线，二线，AC二线，二线，AC五线（带继电器）等五线（带继电器）等几种，读者可查阅以下有关资料。几种，读者可查阅以下有关资料。2023/4/281第八十一页，本课件共有90页输出形

38、式输出形式（14）负载负载负载负载2023/4/282第八十二页，本课件共有90页输出形式输出形式（58）负载负载负载负载负载负载2023/4/283第八十三页，本课件共有90页接近开关的术语解释接近开关的术语解释（7）导通压降：接近开关在导通状态时，导通压降：接近开关在导通状态时，开关内部的输出三极管集电极与发射极开关内部的输出三极管集电极与发射极之间的电压降。一般情况下，导通压降之间的电压降。一般情况下，导通压降约为约为0.3V0.3V。2023/4/284第八十四页，本课件共有90页导通压降导通压降0.3V2023/4/285第八十五页，本课件共有90页接近开关的接线方法举例接近开关的接

39、线方法举例以以NPN、常开型为例来说明、常开型为例来说明接线方法接线方法OUT端与端与GND端的压降端的压降Uces约为约为0.3V，流过，流过KA的电流的电流IKA=（VCC-0.3）/RKA。若。若IKA大于大于KA的额定吸合的额定吸合电流，则电流，则KA能够可靠吸合。能够可靠吸合。2023/4/286第八十六页，本课件共有90页 请按请按接接线图将各元线图将各元件正确地连件正确地连接起来。接起来。2023/4/287第八十七页，本课件共有90页接近开关使用注意事项接近开关使用注意事项 1.1.请勿将电感接近开关置于请勿将电感接近开关置于0.02T0.02T以上的磁场环境下使用，以以上的磁

40、场环境下使用，以免造成误动作。免造成误动作。2.2.为了保证不损坏接近开关，请用户在接通电源前检查接为了保证不损坏接近开关，请用户在接通电源前检查接线是否正确，核定电压是否为额定值。线是否正确，核定电压是否为额定值。3.3.为了使接近开关长期稳定工作，请务必进行定期的维护，为了使接近开关长期稳定工作，请务必进行定期的维护，包括被检测物体和接近开关的安装位置是否有移动或松动，接线包括被检测物体和接近开关的安装位置是否有移动或松动，接线和连接部位是否接触不良，是否有金属粉尘粘附等。和连接部位是否接触不良，是否有金属粉尘粘附等。4.DC4.DC二线制接近开关具有二线制接近开关具有0.50.51mA1mA的静态泄漏电流，在一些对泄的静态泄漏电流，在一些对泄漏电流要求较高的场合下，可改用漏电流要求较高的场合下，可改用DCDC三线制接近开关。三线制接近开关。5.5.直流型接近开关直流型接近开关使用电感性负载时，请务必在负载两端并接使用电感性负载时，请务必在负载两端并接续流二极管，以免损坏接近开关的输出级。续流二极管，以免损坏接近开关的输出级。2023/4/288第八十八页，本课件共有90页本章作业：本章作业：P75：2、6、72023/4/289第八十九页，本课件共有90页休息一下休息一下2023/4/290第九十页，本课件共有90页