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电容性和电感性接近开关的原理

电容性和电感性接近开关的原理
1.电感性接近感应器件

接近传感器(proximitytransducer)是一种具有感知物件接近能力的器件。它利用传感器对所接近物件具有敏感特性，达到识别物件的接近并输出开关信号，因此，通常把接近传感器称为接近开关。

接近传感器依据不同的工作原理制作，所以接近传感器的形式有电感性、电容性、光电性、微波性、超声波性等。接近传感器采用非接触式的检测，因具有较高的响应性、强的抗干扰能力、高可靠性、免维护、使用寿命长而得到广泛的应用。

电感性接近传感器由检测元件、检波单元、放大单元、整型单元和输出单元等组成。这种传感器内部安装的检测元件是由检测线圈和高频振荡器组成，加电后检测线圈产生一个交变的电磁场，当金属物体接近电磁场时，金属表面的磁通密度发生变化而产生感应电流——涡流，涡流产生的磁通总是与检测线圈的磁通方向相反。由于涡流的作用，使检测线圈能耗增加，品质系数下降，振幅降低，以至振荡器停振。反之，当金属物件远离这个作用区时，振荡器又开始振荡。检测电路检测到振幅器的状态变化后，转换为一个开关量信号。

电感性接近传感器只对金属物件敏感，因此电感性接近传感器不能应用于非金属物件检测。同时，由于高频振荡线圈产生的交变磁场是散射的，这样当金属物件不断接近传感器的前端时，会触发传感器状态的变化，而且在传感器的周围出现金属物件时传感器也会发出信号。对检测正确性要求较高的场合或传感器安装周围有金属物件的情况下，需要选用屏蔽式电感性接近传感器，因为这种类型的传感器事先已经将振荡线圈周围的磁场进行了屏蔽，只有当金属物件处于传感器前端时才触发传感器状态的变化。

2.电容性接近感应器件

电容性接近传感器的基本组成单元与电感性接近传感器是非常相似的。但是检测元件是一个以检测端和接地为两极的静电电容和高频振荡器组成。通常检测电极与接地之间存在一定的电容量，当检测物件接近检测电极的时，受检测电极上电压的影响，而产生极化现象，检测物件越接近检测电极，检测电极上的电荷(Charge)增加，由于检测电极的电容和电荷成正比，检测电极的电容随之增加，从而使振荡电路的振荡减弱，甚至停止振荡。振荡电路的振荡与停振这两者状态的变化被检测电路转换为开关信号向外输出。

电容性接近传感器不但适用于金属，也适用于非金属的感知。但感应距离与被测物件的材料、尺寸密切相关。对于金属物件而言，接地金属与非接地金属的响应距离有较大的差别，非接地金属的响应距离要比接地金属的小许多。

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