接近開關(guān)又稱無觸點接近開關(guān)，是理想的電子開關(guān)量傳感器。當金屬檢測體接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域，開關(guān)就能無接觸，無壓力、無火花、發(fā)出電氣指令，準確反應(yīng)出運動機構(gòu)的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作頻率、使用壽命、安裝調(diào)整的方便性和對惡劣環(huán)境的適用能力，是一般機械式行程開關(guān)所不能相比的。廣泛應(yīng)用于機床、冶金、化工、輕紡和印刷行業(yè)。在自動控制系統(tǒng)中可作為限位、計數(shù)、定位控制和自動保護環(huán)節(jié)等。下面小編給大家介紹一下“接近開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及原理”

1.接近開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及原理

接近開關(guān)按其外型形狀可分為圓柱型、方型、溝型、穿孔(貫通)型和分離型。圓柱型比方型安裝方便，但其檢測特性相同，溝型的檢測部位是在槽內(nèi)側(cè)，用于檢測通過槽內(nèi)的物體，貫通型在我國很少生產(chǎn)，而日本則應(yīng)用較為普遍，可用于小螺釘或滾珠之類的小零件和浮標組裝成水位檢測裝置等。

原理：

接近開關(guān)中有一種對接近它的物件有“感知”能力的元件，即位移傳感器，它能夠利用位移傳感器對接近的物體的敏感特性從而達到控制開關(guān)通或斷的目的，物體從移向開關(guān)并接近到一定距離后被位移傳感器所感知的這段距離稱為檢出距離。有時被檢測物體是按一定的時間間隔陸續(xù)接近開關(guān)后又陸續(xù)離開這樣不斷重復(fù)，而不同的接近開關(guān)對檢測對象的響應(yīng)能力也是不同的，這種稱為響應(yīng)頻率。

接近開關(guān)分類：

接近開關(guān)的種類很多，其中以高頻振蕩型最為常用，它占全部接近開關(guān)產(chǎn)量的80%以上。高頻振蕩型接近開關(guān)主要由傳感器（感應(yīng)頭）、振蕩器、開關(guān)電路、輸出電路以及穩(wěn)壓電源等組成。接近開關(guān)結(jié)構(gòu)原理如圖2-31所示。接近開關(guān)大多由一個高頻振蕩器和一個整形放大器組成。工作原理是振蕩器振蕩后，在開關(guān)的感應(yīng)面上產(chǎn)生交變磁場，當金屬物體接近感應(yīng)面時，金屬體產(chǎn)生渦流，吸收了振蕩器的能量，使振蕩減弱以致停振。振蕩與停振兩種不同的狀態(tài)，由整形放大器轉(zhuǎn)換成二進制的開關(guān)信號，從而達到檢測位置的目的。

接近開關(guān)可分為高頻振蕩型、感應(yīng)電橋型、霍爾效應(yīng)型、光電型、永磁及磁敏元件型、電容型及超聲波型等，其中以高頻振蕩型最為常見，我國生產(chǎn)的接近開關(guān)大部分為此類型，它最主要由感應(yīng)頭、振蕩器、開關(guān)元件、輸出器和穩(wěn)壓器等部分組成。常用的行程開關(guān)、接近開關(guān)的外形。

高頻振蕩型接近開關(guān)檢測，當安裝在生產(chǎn)機械運動部件上的金屬檢測體（通常為鐵磁件）接近感應(yīng)頭時，由于電磁感應(yīng)作用，使處于高頻振蕩器線圈磁場中的檢測體內(nèi)部產(chǎn)生渦流及磁滯損耗，以致振蕩回路因內(nèi)阻增大、損耗增加而使振蕩減弱，直至停止振蕩。此時，晶體管開關(guān)元件就導(dǎo)通，并通過輸出器（電磁式繼電器）輸出信號，從而起到控制作用。

2.接近開關(guān)型號及電氣符號接近開關(guān)的產(chǎn)品種類十分豐富，型號繁多，目前國產(chǎn)的接近開關(guān)有3SG、LJ、CJ、SJ、AB、LX10等系列。

（a）常開觸點

（b） 常閉觸點接近開關(guān)的圖形符號及文字符號，其文字符號與行程開關(guān)相同，可視為行程開關(guān)的一種。

3.接近開關(guān)的選用此開關(guān)能無接觸、無壓力、無火花并迅速發(fā)出電氣指令，準確反應(yīng)出運動部件的位置和行程，而且其定位精度高、響應(yīng)速度快、使用壽命長、安裝調(diào)整方便、適用能力強等優(yōu)點。但價格高，因此常用于工作頻率高、可靠性及精度要求均較高的場合。在選擇時，應(yīng)根據(jù)應(yīng)答距離、輸出要求、相應(yīng)速度等合理選擇型號、規(guī)格及輸出形式。

雖然看起來不大，有的甚至很小，但其內(nèi)部都是由傳感器線圈、振蕩器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、放大器、輸出端組成。檢測時原理則如下圖所示：

如上左圖所示，接近開關(guān)感應(yīng)面前方區(qū)域，由LC振蕩器一直產(chǎn)生一個高頻振蕩的電磁場（如上圖所示左側(cè)正弦波），當有一個鐵磁性的金屬進入圖中所示的電磁場區(qū)域時，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，鐵磁性金屬的內(nèi)部會感應(yīng)出電渦流，而依據(jù)楞次定律，這個電渦流會產(chǎn)生一個反向影響傳感器本身電磁場方向的另外一個電磁場，因為兩者方向相反，那么矢量疊加之后電磁場的幅值就會衰減（如上圖右側(cè)波形所示），這時候內(nèi)部的處理器會檢測到這個幅值的衰減，進而把信號經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換及放大器輸出，這時候我們使用者就能看到傳感器開關(guān)燈的狀態(tài)發(fā)生改變了。所以從原理上來理解的話，我們可以知道為什么電感式接近開關(guān)只能檢測金屬了。（當然，有人也會問，既然只有鐵磁性金屬才能產(chǎn)生渦流，那為什么鋁、銅這種非鐵磁性的金屬也能檢測到呢？這里順便也給大家普及一下，為了解決這個問題，很多廠家的做法是在檢測振蕩電磁場幅值的同時檢測其振蕩頻率，當鋁、銅等非鐵磁性金屬進入感應(yīng)區(qū)時 ，振蕩頻率會發(fā)生改變，通過檢測這些綜合指標，繼而可以檢測所有的金屬 ）

接近開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

既然了解了接近開關(guān)的原理里，下面就是使用的問題了。首先需要重視的一點是，因為電感式原理對鐵磁性金屬和非鐵磁性判斷方法不同，所以同一款標準的接近開關(guān)檢測不同的金屬時其感應(yīng)距離是不同的。下圖所示為某款接近開關(guān)檢測不同金屬時感應(yīng)距離與被測物材質(zhì)的關(guān)系。（當然，現(xiàn)在也有一些特殊型號即衰減系數(shù)為1的接近開關(guān)，在檢測不同的金屬時可以做到有相同的感應(yīng)距離，但因為其價格較貴普及度不高，今天我們不做交流），由圖中可知，同一款傳感器檢測不同的金屬時其感應(yīng)距離相差還是很大的。

接近開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

從左到右依次為生鐵、不銹鋼、鉛、黃銅、鋁、紫銅

第二點需要注意的是接近開關(guān)現(xiàn)場安裝時會有一個參數(shù)叫齊平、非齊平的（也有叫屏蔽、非屏蔽的）。如下圖。所謂齊平就是指接近開關(guān)感應(yīng)面與與周圍金屬殼體是齊平的，這種安裝方式的在使用時可以把接近開關(guān)埋在金屬載體中，只要感應(yīng)面不低于載體面就行。而非齊平類型的在安裝時其感應(yīng)面必須高出周圍金屬載體（非金屬載體則無此要求）。（在此順便普及一下為什么會有非齊平的方式：因為非齊平的感應(yīng)面其電磁場區(qū)域大，在同等尺寸的外殼下可以增加感應(yīng)距離，而大的感應(yīng)距離正是很多應(yīng)用所需要的，所以才有了非齊平的設(shè)計）。