非接触式运动开关
非接触式行程开关(在移动限位器没有机械作用的情况下运行的轨道传感器)用于机器、机构和机器的电驱动器的控制电路。感应开关设计用于通过开关控制电路 电磁继电器 或者 非接触式逻辑元件,这是在控制元素的影响下进行的。
接近开关的分类
非接触式行程开关可根据以下分类:敏感元件的动作方式、转换器的物理操作原理、设计、精度等级、防护等级。
根据影响敏感元件的方式,非接触式行程开关可分为机械式和参数式开关。
在第一类开关中,控制元件直接机械作用于非接触式限位开关的主驱动器,该开关与传感元件非接触式地相互作用。在第二类开关中,根据未机械连接到接近开关的控制元件的位置,变换器的物理参数发生变化。该参数的某个值会改变继电器元件的状态。
非接触式行程开关按转换器工作的物理原理分类有以下几种:
以变化为基础的感应开关 电感, 互感以及感应开关。
目前,市场上的大多数非接触式行程开关都是 感应装置.
反过来,电感式接近开关转换器可以根据以下方案构建:谐振、自动发电机、差分、桥式、直接转换。
基于以下原理的磁感应开关:霍尔效应、磁阻、磁二极管、磁晶闸管、干簧管。
电容式开关:具有不同的板面积,具有不同的板间隙,具有不同的板间隙介电常数。
光电开关用元件:光电二极管、光电三极管、光敏电阻、光晶闸管。
光伏开关和相邻的光束开关,其中不同物理性质的光线,例如放射性辐射,可以与可见光线一起使用。
按设计,非接触式限位开关分为:槽型、环形(半环形)、平面、末端、带机械驱动的开关、多元件开关。
将非接触式限位开关分为端部和平面版本在某种程度上是有条件的,因为对于某些类型的非接触式限位开关,控制元件相对于敏感表面的运动可以发生在平行和垂直平面上。在这种情况下,可以作为优先使用的依据。
精度等级(基本误差值)非接触式运动开关分为低级(约±0.5毫米以上)、中级[约±(0.05-0.5)毫米]、增高[约±(0.005-0.05)毫米]和高(约 ± 0.005 毫米或更小)精度。
非接触式限位开关可以具有不同程度的防止异物进入和水进入设备的保护。接近传感器防护等级的特性及与防护等级相关的分类对应于国内外对电压1000V及以下的电气设备和电气装置的特性和分类。
接近开关的技术特性
非接触式行程开关的技术特性包括精密(计量)特性、速度、电气特性、外形和安装尺寸及重量、标称和允许工作条件、可靠性指标、价格等。
非接触式行程开关的主要特性之一,直接影响其结构和许多其他技术特性,由操作期间控制元件相对于敏感表面的几何布置决定......对于接近开关平面,主要特性被视为工作间隙——开关的敏感表面与开关操作的控制元件之间的距离。限位开关的主要特性是最大作用距离,即开关的敏感表面和控制元件之间的最大距离,在该距离处开关状态可能发生变化。槽和环开关的主要特征分别是这些开关的槽宽和环的内径。
非接触式行程开关的精度特性包括基本误差、环境温度变化和电源电压变化引起的附加误差,以及最大总误差。非接触式行程开关的精度特性还包括行程差,即当控制元件沿相反方向移动时,开关非接触行程的启动点坐标与断开点坐标之间的差值。
接近开关的速度(响应时间)——这是工作坐标建立时刻到非接触式限位开关输出端达到稳定电压值时刻之间的时间。知道了非接触式行程开关速度的大小,就可以确定非接触式行程开关在控制元件运动速度变化时的动作动态误差。
接近开关的电气特性包括电源(power supply)所需的参数和负载特性。供电网络的参数包括:电流类型(直流、交流)、供电电压及其允许偏差、纹波水平、接近开关消耗的功率或电流消耗、网络频率(对于交流电)。非接触式行程开关的负载特性是负载的类型(继电器、芯片等)。从负载汲取的输出电压、功率或电流。
非接触式限位开关的可靠性和耐久性指标首先包括:一定的操作时间或一定的操作次数无故障运行的概率和非接触式限位开关的使用寿命。
最重要的参数还应包括非接触式运动开关的整体尺寸和安装尺寸。
接近开关的要求
对限位开关最重要的要求之一是要求它们的操作具有高可靠性。与其他电气设备(包括电子设备)相比,限位开关在最困难的条件下工作,因为它们直接位于加工机器的工作区域,那里有广泛的温度、振动和冲击、强电磁场、污染芯片和不同的液体是可能的。
可能需要限位开关在控件的高速移动下以高操作频率操作。
接触式限位开关的技术数据并不总能满足要求。这对于包含大量电气设备的复杂自动化过程设备尤其如此。 接触限位开关如自动化机器流水线、顶推输送机及其他分支输送系统、铸造冶金设备等。这也适用于单位时间内操作次数较多的重型设备,如锻压和冲压设备。
在上述许多情况下,当使用接触式限位开关时,无法确保自动化技术设备运行的可接受可靠性,此外,由于这些开关在工作中的使用寿命较短,因此必须定期更换工作设备。与操作总数的关系。
通常,接近开关具有高可靠性,能够在高频率下运行,并且在总操作次数方面具有较长的使用寿命。非接触式运动开关的一个重要优点是它们的可靠性(一定时期内无故障运行的概率)实际上与操作频率无关。
非接触式行程开关只能在需要时打开这一事实也有助于提高使用非接触式行程开关时设备的可靠性。在使用触点的限位开关的情况下,每次推动凸轮都会发生触点的切换,而不管这些触点是否连接到电路。
对接近开关的一些要求也是由于操作条件。
要考虑的主要环境条件通常是交流电源电压和环境温度。在指定的外部条件变化范围内,非接触式限位开关必须保持可操作性和所需的精度。开关的操作不应受到周围空气湿度以及限位开关可接受限制范围内的海拔高度的显着影响。
通常对非接触式行程开关的要求是能够占据空间中的任何工作位置,并且不受安装它们的基材和与非接触体接触的金属体的影响旅行。接近传感器的操作不得受到振动和冲击以及油、乳化液、水、灰尘的渗透的影响。
非接触式行程开关用作负载电磁继电器时的最高动作频率实际上可以达到每分钟120次操作。如果使用电子设备作为接近开关的负载,那么系统的工作频率可以大大提高。
发电机接近开关
非接触式发电机行程开关的工作原理是基于发电机振荡电路参数在外部影响下的变化。这种将控制元件的运动转换为变化的电信号的变化参数通常是振荡电路的电感或电容或电路线圈之间的互感。在带有末端型感应发生器的非接触式限位开关中,作为导电板的控制元件在接近时会在振荡电路的感应线圈产生的高频电磁场中引入干扰。
同时在控制元素中, 涡流创造自己的电磁场。 电磁场 涡流对转换器的线圈产生相反的影响,导致其中的有源电阻和无功电阻发生变化,因此,振荡器输出信号的频率和幅度从对应于初始值的显着距离变化控制元件的值 \u200b\u200bof 这些参数对应于控制元件的状态突然变化的位置,即阈值设备。振荡器输出信号的这种变化最终会被驱动器检测到。
振荡器的输出信号是频率为几百千赫兹的电压波动。在阈值设备的输出端,该信号必须单极到达。因此,在发生器和阈值装置之间连接了一个整流器。
BVK-24接近开关
广泛使用的槽型接近开关,带有在发电机模式下运行的晶体管放大器。在图。参见图 1,并显示了 BVK-24 型开关的一般视图。它的磁路位于盒子4中,由两个铁氧体磁芯1和2组成,它们之间有5-6毫米宽的气隙。在铁芯 1 中有一个初级绕组 wk 和一个正反馈绕组 wp.c,在铁芯 2 中有一个负反馈绕组 wо.s。这种磁路消除了外部磁场的影响。反馈线圈串联 - 相反。作为开关元件,使用厚度最大为3mm的铝瓣(板)3,其可以移动到传感器的磁系统的槽(在气隙中)中。
非接触式运动开关 BVK -24:a——全貌; b——电气原理图
如果花瓣在磁芯外,则绕组 wpc 和 wo.c 中感应的电压差为正,晶体管 VT1 闭合,电路 wc — C3 中产生恒定振荡(图 1,b) ) 不会发生。当花瓣进入传感器槽时,线圈 wk 和 wо.c 之间的连接减弱(因此花瓣也称为屏幕),负电压施加到晶体管 VT1 的基极并打开。在电路 wk—C3 中生成并 交流电,它在晶体管主电路的线圈 wp.c 中感应出电动势。在晶体管VT1的基极电路中,检测基极电流的可变分量。晶体管打开,导致继电器 K
为了在温度和电压波动的情况下稳定晶体管的运行,使用了非线性分压器,它由线性元件 R1、半导体热敏电阻 R2 和二极管 VD2 组成。
响应误差为1-1.3mm。 BVK-24 开关的电源电压为 24 V。
无触点开关BVK电路图
两个无触点开关BVK的顺序切换方案
两个无触点开关BVK并联方案
KVD 非接触式开关
KVD 型非接触式限位开关设计用于在各种系统的自动化过程中切换电气控制和信号电路。该电路包括振荡器和晶体管触发器。当金属板被引入操作间隙时,反馈系数会降低,导致发电击穿,触发器翻转,常闭输出晶体管打开,从而激活继电器或逻辑元件。电源电压 — 12 或 24 V
非接触式限位开关 BTB
BTB 开关设计用于通过继电器或非接触式逻辑元件的匹配元件来切换控制电路。当接近钢结构控制元件的敏感元件时,开关会改变开关状态(动作)。这些开关的工作原理是受控发电机,当接近受控部件的敏感元件或由结构钢制成的控制元件时,就会发生切换。
所有开关都配备了保护电路,以防止在关闭电感负载时出现电源电压反极性和过电压。开关 BTP 103-24、BTP 211-24-01 和 BTP 301-24,除了上述保护方案外,还配备了保护电路,防止 过载和短路 在货运链中。 BTB 开关的电源电压 — 24 V。