接近開關(guān)NPN和PNP型工作原理電路圖
接近開關(guān)是一個檢測一些物體的接近(接近)。根據(jù)定義,這些開關(guān)是非接觸式傳感器,使用磁、電或光手段來感應(yīng)物體的接近程度。當(dāng)接近開關(guān)遠(yuǎn)離任何可檢測物體時,它將處于“正?!睜顟B(tài)。
由于本質(zhì)上是非接觸式,接近開關(guān)通常用于代替直接接觸式限位開關(guān),用于檢測機(jī)器零件位置的相同目的,其優(yōu)點(diǎn)是不會因反復(fù)物理接觸而隨著時間的推移而磨損。
大多數(shù)接近開關(guān)在設(shè)計(jì)上都是有源的。也就是說,它們包含一個通電的電子電路來感應(yīng)物體的接近程度。電感式接近開關(guān)通過使用高頻磁場來感應(yīng)金屬物體的存在。電容式接近開關(guān)通過使用高頻電場感應(yīng)非金屬物體的存在。光學(xué)接近開關(guān)檢測物體對光束的中斷。超聲波接近開關(guān)通過聲波的反射來感應(yīng)致密物質(zhì)的存在。
一、接近開關(guān)符號:
帶機(jī)械觸點(diǎn)的接近開關(guān)的原理圖符號與機(jī)械限位開關(guān)的原理圖符號相同,只是開關(guān)符號用菱形包圍,表示通電(有源)設(shè)備:
但是,許多接近開關(guān)不提供“干觸點(diǎn)”輸出。相反,它們的輸出元件是配置為提供電流或吸收電流的晶體管。通過將電流可視化為常規(guī)流動方向而不是電子流動方向,可以最好地理解術(shù)語“來源”和“吸收”。
下面的示意圖對比了兩種開關(guān)操作模式,用紅色箭頭表示電流方向(常規(guī)流動符號)。在這兩個示例中,每個接近開關(guān)驅(qū)動的負(fù)載是一個發(fā)光二極管(LED):
二、接近開關(guān)的工作原理:
接近開關(guān)由傳感器電路和驅(qū)動電路組成。傳感器電路的目的是用來檢測附近的任何物體。當(dāng)在傳感器電路附近發(fā)現(xiàn)任何物體時,傳感器電路向基于晶體管的驅(qū)動器電路發(fā)送輸出高信號?;诰w管的驅(qū)動電路可以使用NPN或PNP晶體管,這取決于我們使用的應(yīng)用。
當(dāng)從傳感器電路接收到信號時,晶體管將導(dǎo)通,輸出將導(dǎo)通。當(dāng)物體遠(yuǎn)離傳感器電路時,傳感器輸出關(guān)閉,因此晶體管關(guān)閉,輸出將關(guān)閉。
注意:傳感器電路可能包含一個LC諧振振蕩器或一個基于互感的電路。LC諧振振蕩器連續(xù)產(chǎn)生設(shè)計(jì)的諧振振蕩。每當(dāng)傳感器附近有任何金屬物體時,振蕩可能會發(fā)生變化,這取決于物體的屬性。將檢測到這種振蕩變化并生成高或低的輸出,除了找到或未找到對象外,什么也沒有。
三、接近開關(guān)NPN型:
四、接近開關(guān)PNP型:
電子接近開關(guān)的常見著色慣例是+V電源為棕色,接地(電源的-極)為藍(lán)色,開關(guān)輸出信號為黑色。這種約定對于接收和接收接近開關(guān)都很常見。
由于其輸出中使用的晶體管類型,設(shè)計(jì)用于通過其信號線吸收電流的電子開關(guān)也稱為NPN開關(guān)。相反,設(shè)計(jì)為通過其信號線提供電流的電子開關(guān)可稱為PNP開關(guān)。
理解這些標(biāo)簽的關(guān)鍵是識別輸出晶體管的發(fā)射極端子總是連接到電源軌的那個。對于漏型開關(guān),這意味著發(fā)射極必須連接到負(fù)軌,因此需要一個NPN晶體管來進(jìn)行開關(guān)。對于源極開關(guān),這意味著發(fā)射極必須連接到正軌,在這種情況下,只有PNP晶體管就足夠了。