接近開關又稱無觸點接近開關，是理想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、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，其定位精度、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。廣泛應用于機床、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、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“接近開關內部結構圖及原理”

1.接近開關內部結構圖及原理

接近開關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側，用于檢測通過槽內的物體，貫通型在我國很少生產，而日本則應用較為普遍，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通或斷的目的，物體從移向開關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)接近開關后又陸續(xù)離開這樣不斷重復，而不同的接近開關對檢測對象的響應能力也是不同的，這種稱為響應頻率。

接近開關分類：

接近開關的種類很多，其中以高頻振蕩型最為常用，它占全部接近開關產量的80%以上。高頻振蕩型接近開關主要由傳感器（感應頭）、振蕩器、開關電路、輸出電路以及穩(wěn)壓電源等組成。接近開關結構原理如圖2-31所示。接近開關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，在開關的感應面上產生交變磁場，當金屬物體接近感應面時，金屬體產生渦流，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)，由整形放大器轉換成二進制的開關信號，從而達到檢測位置的目的。

接近開關可分為高頻振蕩型、感應電橋型、霍爾效應型、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，我國生產的接近開關大部分為此類型，它最主要由感應頭、振蕩器、開關元件、輸出器和穩(wěn)壓器等部分組成。常用的行程開關、接近開關的外形。

高頻振蕩型接近開關檢測，當安裝在生產機械運動部件上的金屬檢測體（通常為鐵磁件）接近感應頭時，由于電磁感應作用，使處于高頻振蕩器線圈磁場中的檢測體內部產生渦流及磁滯損耗，以致振蕩回路因內阻增大、損耗增加而使振蕩減弱，直至停止振蕩。此時，晶體管開關元件就導通，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.接近開關型號及電氣符號接近開關的產品種類十分豐富，型號繁多，目前國產的接近開關有3SG、LJ、CJ、SJ、AB、LX10等系列。

（a）常開觸點

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

3.接近開關的選用此開關能無接觸、無壓力、無火花并迅速發(fā)出電氣指令，準確反應出運動部件的位置和行程，而且其定位精度高、響應速度快、使用壽命長、安裝調整方便、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，應根據應答距離、輸出要求、相應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，但其內部都是由傳感器線圈、振蕩器、數模轉換器、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，接近開關感應面前方區(qū)域，由LC振蕩器一直產生一個高頻振蕩的電磁場（如上圖所示左側正弦波），當有一個鐵磁性的金屬進入圖中所示的電磁場區(qū)域時，根據電磁感應原理，鐵磁性金屬的內部會感應出電渦流，而依據楞次定律，這個電渦流會產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（如上圖右側波形所示），這時候內部的處理器會檢測到這個幅值的衰減，進而把信號經過數模轉換及放大器輸出，這時候我們使用者就能看到傳感器開關燈的狀態(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 ）

接近開關內部結構

既然了解了接近開關的原理里，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檢測不同的金屬時其感應距離是不同的。下圖所示為某款接近開關檢測不同金屬時感應距離與被測物材質的關系。（當然，現在也有一些特殊型號即衰減系數為1的接近開關，在檢測不同的金屬時可以做到有相同的感應距離，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距離相差還是很大的。

接近開關內部結構

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現場安裝時會有一個參數叫齊平、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感應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埋在金屬載體中，只要感應面不低于載體面就行。而非齊平類型的在安裝時其感應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：因為非齊平的感應面其電磁場區(qū)域大，在同等尺寸的外殼下可以增加感應距離，而大的感應距離正是很多應用所需要的，所以才有了非齊平的設計）。