一、簡介：

接近開關又稱無觸點接近開關，是的電子開關量傳感器。當金屬檢測體接近開關的感應區(qū)域，開關就能無接觸，無壓力、無火花、迅速發(fā)出電氣指令，準確反應出運動機構的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位 度、操作頻率、使用壽命、安裝調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所不能相比的。它廣泛地應用于機床、冶金、化工、輕紡和印刷等行業(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。

二、種類及原理：

因為位移傳感器可以根據(jù)不同的原理和不同的方法做成，而不同的位移傳感器對物體的“感知”方法也不同，所以常見的接近開關有以下幾種：

1、無源接近開關

這種開關不需要電源，通過磁力感應控制開關的閉合狀態(tài)。當磁 或者鐵質觸發(fā)器靠近開關磁場時，和開關內(nèi)部磁力作用控制閉合。特點：不需要電源，非接觸式，免維護，環(huán)保。

干簧管就是典型的無源交直流通用開關。里面的觸點是鐵金屬做成的，當磁鐵靠近的時候，磁性可以使內(nèi)部的鐵觸點改變狀態(tài)，變成吸合或者斷開，以控制其它的電路通斷。

干簧管工作原理：

干簧管的工作原理非常簡單，兩片端點處重疊的可磁化的簧pian、密封于一玻璃管中，兩簧pian分隔的距離僅約幾個微米，玻璃管中裝填有純度的惰性，在尚未操作時，兩片簧pian并未接觸、外加的磁場使兩片簧pian端點位置附近產(chǎn)生不同的極性， 結果兩片不同極性的簧pian將互相吸引并閉合。依此技術可做成非常小尺寸體積的切換組件，并且切換速度非常速、且有非常異的信賴性。*久磁鐵的方位和方向確定何時以及多少次開關打開和關閉。

如此形成一個轉換開關：當*久磁鐵靠近干簧管或繞在干簧管上的線圈通電形成的磁場使簧pian磁化時，簧pian的觸點部分就會被磁力吸引，當吸引力大于簧pian的彈力時，常開接點就會吸合；當磁力減小到一定程度時，接點被簧pian的彈力打開。

2、渦流式接近開關

這種開關有時也叫電感式接近開關。它是利用導電物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場接近開關時，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個渦流反作用到接近開關，使開關內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化，由此識別出有無導電物體移近，進而控制開關的通或斷。這種接近開關所能檢測的物體必須是導電體。

原理：由電感線圈和電容及晶體管組成振蕩器，并產(chǎn)生一個交變磁場，當有金屬物體接近這一磁場時就會在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導致振蕩停止，這種變化被后極放大處理后轉換成晶體管開關信號輸出。

特點：A、性能好，開關頻率，大于200HZ. B、只能感應金屬應用在各種機械設備上作位置檢測、計數(shù)信號拾取等。

3、電容式接近開關

這種開關的測量通常是構成電容器的一個極板，而另一個極板是開關的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設備的機殼相連接。當有物體移向接近開關時，不論它是否為導體，由于它的接近，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容量發(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，由此便可控制開關的接通或斷開。這種接近開關檢測的對象，不限于導體，可以絕緣的液體或粉狀物等。

開關功能

電容式傳感器的感應面同兩個同心布置的金屬電極組成，這兩個電極相當于一個非線繞電容器的電極。電極的表面a和b連接到一個頻振蕩器的反饋支路中，對該振蕩器的調節(jié)要使得它在表面自由時不發(fā)生振蕩。

當物體接近傳感器的有效表面時，它就進入了電極表面前面的電場，并引起耦合電容發(fā)生改變。振蕩器開始發(fā)生振蕩，振蕩幅度由一個評價電路記錄下來并被轉換為一個開關命令。

電容式接近開關亦屬于一種有開關量輸出的位置傳感器，它的測量頭通常是構成電容器的一個極板，而另一個極板是物體的本身，當物體移向接近開關時，物體和接近開關的介電常數(shù)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，由此便可控制開關的接通和關斷。電容式接近開關對任何介質都可以檢測，包括導體、半導體、絕緣體，甚至可以用于檢測液體和粉末狀物料。對于非金屬物體，動作距離決定于材質的介電常數(shù)，材料的介電常數(shù)越大，可獲得的動作距離越大。

結構

電容式接近開關由三大部分組成：振蕩器、開關電路及放大輸出電路。振蕩器產(chǎn)生一個交變磁場。當金屬目標接近這一磁場，并達到感應距離時，在金屬目標內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級放大電路處理并轉換成開關信號，觸發(fā)驅動控制器件，從而達到非接觸式之檢測目的。

電容式接近開關的原理就是當電源接通時，RC振蕩器不震蕩，當一目標朝著電容器的電極靠近時，電容器的容量增加，振蕩器開始震蕩，通過后極電路的處理，將振和震蕩兩種信號轉換成開關信號，電容式接近開關的感應圈由同軸金屬電極構成，很像“打開的”電容器電極，這兩個電極構成一個電容，串接在RC振蕩回路中，從而起到檢測有無物體存在的目的。

4、霍爾接近開關

霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開關，叫做霍爾開關。當磁性物件移近霍爾開關時，開關檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應而使開關內(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，進而控制開關的通或斷。這種接近開關的檢測對象必須是磁性物體。

5、光電式接近開關

利用光電效應做成的開關叫光電開關。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)。當有反光面（被檢測物體）接近時，光電器件接收到反射光后便在信號輸出，由此便可“感知”有物體接近。

6、其它型式

當觀察者或系統(tǒng)對波源的距離發(fā)生改變時，接近到的波的頻率會發(fā)生偏移，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應。聲納和雷達就是利用這個效應的原理制成的。利用多普勒效應可制成超聲波接近開關、微波接近開關等。當有物體移近時，接近開關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。