传感器开关:接近开关

2021/11/02 12:05 · 传感器知识资讯 ·  · 传感器开关:接近开关已关闭评论
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传感器开关:接近开关  第1张

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接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关,当物体接近开关的感应面到动作距离时,不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作,从而驱动直流电器或给计算机(plc)装置提供控制指令。接近开关是种开关型传感器(即无触点开关),它既有行程开关、微动开关的特性,同时具有传感性能,且动作可靠,性能稳定,频率响应快,应用寿命长,抗干扰能力强等、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。产品有电感式、电容式、霍尔式、交、直流型。接近开关又称无触点接近开关,是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域,开关就能无接触,无压力、无火花、迅速发出电气指令,准确反应出运动机构的位置和行程,即使用于一般的行程控制,其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力,是一般机械式行程开关所不能相比的。它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节等。
中文名
接近开关
外文名
Proximity switch
别 名
无触点接近开关
电 器
开关
目录
1
简介
2
性能特点
3
种类
4
主要功能
5
结构形式
6
主要用途
7
注意事项
接近开关简介
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接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关,当物体接近开关的感应面到动作距离时,不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作,从而驱动直流电器或给计算机(plc)装置提供控制指令。接近开关是种开关型传感器(即无触点开关),它既有行程开关、微动开关的特性,同时具有传感性能,且动作可靠,性能稳定,频率响应快,应用寿命长,抗干扰能力强等、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。产品有电感式、电容式、霍尔式、交、直流型。接近开关又称无触点接近开关,是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域,开关就能无接触,无压力、无火花、迅速发出电气指令,准确反应出运动机构的位置和行程,即使用于一般的行程控制,其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力,是一般机械式行程开关所不能相比的。它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节等
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接近开关性能特点
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在各类开关中,有一种对接近它物件有“感知”能力的元件——位移传感器。利用位移传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关通或断的目的,这就是接近开关。当有物体移向接近开关,并接近到一定距离时,位移传感器才有“感知”,开关才会动作。通常把这个距离叫“检出距离”。但不同的接近开关检出距离也不同。有时被检测验物体是按一定的时间间隔,一个接一个地移向接近开关,又一个一个地离开,这样不断地重复。不同的接近开关,对检测对象的响应能力是不同的。这种响应特性被称为“响应频率”。
接近开关种类
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电感式接近开关
因为位移传感器可以根据不同的原理和不同的方法做成,而不同的位移传感器对物体的“感知”方法也不同,所以常见的接近开关有以下几种:无源接近开关这种开关不需要电源,通过磁力感应控制开关的闭合状态。当磁 或者铁质触发器靠近开关磁场时,和开关内部磁力作用控制闭合。特点:不需要电源,非接触式,免维护,环保。涡流式接近开关这种开关有时也叫电感式接近开关。它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关,使开关内部电路参数发生变化,由此识别出有无导电物体移近,进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是导电体。1.原理:由电感线圈和电容及晶体管组成振荡器,并产生一个交变磁场,当有金属物体接近这一磁场时就会在金属物体内产生涡流,从而导致振荡停止,这种变化被后极放大处理后转换成晶体管开关信号输出。2.特点:A、抗干扰性能好,开关频率高,大于200 Hz B、只能感应金属。3.应用在各种机械设备上做位置检测、计数信号拾取等。
涡流式接近开关(5张)
电容式接近开关这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板,而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时,不论它是否为导体,由于它的接近,总要使电容的介电常数发生变化,从而使电容量发生变化,使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化,由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测的对象,不限于导体,可以绝缘的液体或粉状物等。霍尔接近开关霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关,叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时,开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化,由此识别附近有磁性物体存在,进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。光电式接近开关利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内。当有反光面(被检测物体)接近时,光电器件接收到反射光后便在信号输出,由此便可“感知”有物体接近。其它型式当观察者或系统对波源的距离发生改变时,接近到的波的频率会发生偏移,这种现象称为多普勒效应。声纳和雷达就是利用这个效应的原理制成的。利用多普勒效应可制成超声波接近开关、微波接近开关等。当有物体移近时,接近开关接收到的反射信号会产生多普勒频移,由此可以识别出有无物体接近
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接近开关主要功能
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1.检验距离检测电梯、升降设备的停止、起动、通过位置;检测车辆的位置,防止两物体相撞检测;检测工作机械的设定位置,移动机器或部件的极限位置;检测回转体的停止位置,阀门的开或关位置。2.尺寸控制金属板冲剪的尺寸控制装置;自动选择、鉴别金属件长度;检测自动装卸时堆物高度;检测物品的长、宽、高和体积。3.检测物体存在有否检测生产包装线上有无产品包装箱;检测有无产品零件。4.转速与速度控制控制传送带的速度;控制旋转机械的转速;与各种脉冲发生器一起控制转速和转数。5.计数及控制检测生产线上流过的产品数;高速旋转轴或盘的转数计量;零部件计数。6.检测异常检测瓶盖有无;产品合格与不合格判断;检测包装盒内的金属制品缺乏与否;区分金属与非金属零件;产品有无标牌检测;起重机危险区报警;安全扶梯自动启停。7.计量控制产品或零件的自动计量;检测计量器、仪表的指针范围而控制数或流量;检测浮标控制测面高度,流量;检测不锈钢桶中的铁浮标;仪表量程上限或下限的控制;流量控制,水平面控制。8.识别对象根据载体上的码识别是与非。9.信息传送ASI(总线)连接设备上各个位置上的传感器在生产线(50-100米)中的数据往返传送等。
接近开关结构形式
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接近开关按其外型形状可分为圆柱型、方型、沟型、穿孔(贯通)型和分离型。圆柱型比方型安装方便,但其检测特性相同,沟型的检测部位是在槽内侧,用于检测通过槽内的物体,贯通型在我国很少生产,而日本则应用较为普遍,可用于小螺钉或滚珠之类的小零件和浮标组装成水位检测装置等。接近开关接线图1)接近开关有两线制和三线制之区别,三线制接近开关又分为NPN型和PNP型,它们的接线是不同的。2)两线制接近开关的接线比较简单,接近开关与负载串联后接到电源即可。3)三线制接近开关的接线:红(棕)线接电源正端;蓝线接电源0V端;黄(黑)线为信号,应接负载。负载的另一端是这样接的:对于NPN型接近开关,应接到电源正端;对于PNP型接近开关,则应接到电源0V端。4)接近开关的负载可以是信号灯、继电器线圈或可编程控制器PLC的数字量输入模块。5)需要特别注意接到PLC数字输入模块的三线制接近开关的型式选择。PLC数字量输入模块一般可分为两类:一类的公共输入端为电源负极,电流从输入模块流出,此时,一定要选用PNP型接近开关;另一类的公共输入端为电源正极,电流流入输入模块,此时,一定要选用NPN型接近开关。千万不要选错了。6)两线制接近开关受工作条件的限制,导通时开关本身产生一定压降,截止时又有一定的剩余电流流过,选用时应予考虑。三线制接近开关虽多了一根线,但不受剩余电流之类不利因素的困扰,工作更为可靠。7)有的厂商将接近开关的“常开”和“常闭”信号同时引出,或增加其它功能,此种情况,请按产品说明书具体接线。槽型光电开关接线光电开关那个二极管是发光二极管,输出则是光敏三极管,C就是集电极,E则是发射极。一般三极管作开关使用时,通常都用集电极作输出端。一般接法:二极管为输入端,E接地,C接负载,负载的另一端需要接正电源。这种接法适用范围比较广。特殊接法:二极管为输入端,C接电源正,E接负载,负载的另一端需要接地。这种接法只适用于负载等效电阻很小的时候(几十欧姆以内),如果负载等效电阻比较大,可能会引起开关三极管工作点不正常,导致开关工作不可靠
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接近开关主要用途
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接近开关在航空、航天技术以及工业生产中都有广泛的应用。在日常生活中,如宾馆、饭店、车库的自动门,自动热风机上都有应用。在安全防盗方面,如资料档案、财会、金融、博物馆、金库等重地,通常都装有由各种接近开关组成的防盗装置。在测量技术中,如长度,位置的测量;在控制技术中,如位移、速度、加速度的测量和控制,也都使用着大量的接近开关。
接近开关注意事项
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MICROSONAR系列 接近开关
在一般的工业生产场所,通常都选用涡流式接近开关和电容式接近开关。因为这两种接近开关对环境的要求条件较低。当被测对象是导电物体或可以固定在一块金属物上的物体时,一般都选用涡流式接近开关,因为它的响应频率高、抗环境干扰性能好、应用范围广、价格较低。若所测对象是非金属(或金属)、液位高度、粉状物高度、塑料、烟草等。则应选用电容式接近开关。这种开关的响应频率低,但稳定性好。安装时应考虑环境因素的影响。若被测物为导磁材料或者为了区别和它在一同运动的物体而把磁钢埋在被测物体内时,应选用霍尔接近开关,它的价格最低。在环境条件比较好、无粉尘污染的场合,可采用光电接近开关。光电接近开关工作时对被测对象几乎无任何影响。因此,在要求较高的传真机上,在烟草机械上都被广泛地使用。在防盗系统中,自动门通常使用热释电接近开关、超声波接近开关、微波接近开关。有时为了提高识别的可靠性,上述几种接近开关往往被复合使用。无论选用哪种接近开关,都应注意对工作电压、负载电流、响应频率、检测距离等各项指标的要求
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词条图册
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参考资料
1.

邓重一. 接近开关原理及其应用[J]. 自动化博览, 2003, 20(5):31-34.
传感器开关:接近开关  第2张

传感器开关:接近开关与传感器的区别

人们总是会将传感器和接近开关混淆在一起,那两者到底是怎么分辨的,两者直接有什么区别,今天就为大家来介绍下。
传感器有很多种类,和接近开关,传感器是通用的,接近开关是一类传感器。
传感器:该传感器可以根据设备或装置,通常由敏感元件和转换元件组成,感觉到测量和转换成可用信号的规定。传感器是检测装置,可以感觉的实测资料和遥感信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式输出信息,为以满足要求的信息传输,处理、存储,显示,记录和控制要求。它是实现自动检测和自动控制的第一步。
目前还没一个统一的传感器分类方法,但有以下三种:
1、根据传感器的物理量分类,可分为位移、力、速度、流量、气体成分等传感器。
2、分类根据传感器的分类原理,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。
3、分类根据传感器输出信号的性质可以分为:输出开关量(“1'和”0“或”上“和”关闭”开关型传感器输出模拟传感器;输出是数字传感器的脉冲或代码。
传感器分类:
1、通过测量物理量:如:力、压力、位移、温度、流量、气体成分等传感器。
2、根据传感器的分类原理,例如:应变式传感器、压电传感器、压力传感器、电感传感器、电容传感器、光电传感器等。
3、按照传感器的方式转换能量:
(1)能量转换类型:如压电、热电偶、光电传感器等;
(2)能量控制类型:电阻式、电感式、霍尔式等传感器,以及热敏电阻、光敏电阻、湿度电阻等;
4、根据传感器的机制 :
(1)结构类型:电感、电容式传感器等。
(2)物理性制:如,压电、光电、各种半导体传感器等。
5、根据传感器输出信号的形式。
(1)模拟式:传感器输出为模拟电压。
(2)数字:传感器输出是数字量,例如:编码器类型传感器。
在各种类型的传感器中,有一种具有“感觉”到对象的能力。这种传感器做不需要访问的对象被检测到,当物体运动位移传感器,和接近到一定距离时,位移传感器有“感知”,通常这个距离是所谓的“检测距离”。
由位移传感器产生的开关的敏感特性的对象是靠近开关。因为的位移传感器可以基于不同的原理和不同的方法使,不同位移传感器感知对象的方法是不同的。
所以常见的接近开关有以下:
1.涡流接近开关(电感式接近开关)
2.电容式接近开关
3.霍尔接近开关
4.江接近开关
5.热释电接近开关
6.其他类型的接近开关(超声波接近开关,接近开关微波)

传感器开关:接近开关和传感器有什么区别?

一般PNP与NPN型传感器其实就是利用三极管的饱和与截止来决定的输出两种状态,属于开关型传感器但是输出信号是截然相反的,也就是高电平和低电平,对于PNP-NO型在没有信号触发时,输出线是悬空的就是VCC电源线和out线断开,有信号被触发的时候发出与VCC电源线相同的电压也就是out线和电源线VCC连接的地方输出来高电平VCC。

传感器有很多类型.而接近开关就几种,传感器是总称,接近开关是传感器里的一个类别。
传感器:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的分类:
目前对传感器尚无一个统一的分类方法,但比较常用的有如下三种:
1、按传感器的物理量分类,可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器
2、按传感器工作原理分类,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。
3、按传感器输出信号的性质分类,可分为:输出为开关量(“1”和"0”或“开”和“关”)的开关型传感器;输出为模拟型传感器;输出为脉冲或代码的数字型传感器。
关于传感器的分类:
1.按被测物理量分:如:力,压力,位移,温度,角度传感器等;
2.按照传感器的工作原理分:如:应变式传感器、压电式传感器、压阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器等;
3.按照传感器转换能量的方式分:
(1)能量转换型:如:压电式、热电偶、光电式传感器等;
(2)能量控制型:如:电阻式、电感式、霍尔式等传感器以及热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻等;
4.按照传感器工作机理分:
(1)结构型:如:电感式、电容式传感器等;
(2)物性型:如:压电式、光电式、各种半导体式传感器等;
5.按照传感器输出信号的形式分:
(1)模拟式:传感器输出为模拟电压量;
(2)数字式:传感器输出为数字量,如:编码器式传感器。
在各类传感器中,有一种对接近它物件有“感知”能力的元件:位移传感器。这类传感器不需要接触到被检测物体,当有物体移向位移传感器,并接近到一定距离时,位移传感器就有“感知”,通常把这个距离叫“检出距离”。利用位移传感器对接近物体的敏感特性制作的开关,就是接近开关。
 因为位移传感器可以根据不同的原理和不同的方法做成,而不同的位移传感器对物体的“感知”方法也不同,所以常见的接近开关有以下几种:1、涡流式接近开关(电感式接近开关)2、电容式接近开关3、霍尔接近开关4、光电式接近开关5、热释电式接近开关6、其它型式的接近开关(超声波接近开关、微波接近开关等)。

1、接近开关属于开关量传感器中的一种类型。
2、传感器主要分为开关量传感器、模拟量传感器和数字量传感器三大类。
3、开关量传感器输出的是高低电平变化的开关量信号,一般用于检测被测物的状态、动作或位置。模拟量传感器输出的信号是随着被测物理量连续变化的电压或电流的模拟量信号,一般用于检测物理量的具体数值。数字量传感器通常是将测得的模拟量信号经过数据处理而输出数字量数据。
4、开关量传感器一般有接近开关、光电开关磁性开关等。模拟量开关一般有温度传感器、电压传感器、压力传感器、流量传感器等等。

传感器开关:电器设备中常用的几种传感器开关

传感器相信大家听到很多,但相信大家对于“传感器开关”还是很陌生的,那究竟什么是传感器开关 呢?以下从几个方面了解一下,希望对大家有帮助!
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一、概述
在各类传感器中,有一种对接近它物件有“感知”能力的元件——位移传感器。这类传感器不需要接触到被检测物体,当有物体移向位移传感器,并接近到一定距离时,位移传感器就有“感知”,通常把这个距离叫“检出距离”。利用位移传感器对接近物体的敏感特性制作的开关,就是接近开关。
不同的传感器检出距离也不同。有时被检测验物体是按一定的时间间隔,一个接一个地移动,又一个一个地离开,这样不断地重复。不同的传感器元件,对检测对象的响应能力是不同的。这种响应特性被称为“响应频率”。
二、传感器的分类
因为位移传感器可以根据不同的原理和不同的方法做成,而不同的位移传感器对物体的“感知”方法也不同,所以常见的传感器有以下几种:
1、电感式传感器
电感式传感器也叫涡流式传感器,由三大部分组成:振荡器、开关电路及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场,当金属目标接近这一磁场,并达到感应距离时,在金属目标内产生涡流,从而导致振荡衰减,以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号,触发驱动控制器件,从而达到非接触式的检测目的。由此可见,这种接近开关所能检测的物体必须是导电体。
2、电容式传感器
这种传感器的测量通常是传感器固定处构成电容器的一个极板,而另一个极板是在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向传感器时,不论它是否为导体,由于它的接近,总会使电容器两极板间的介电常数发生变化,从而使电容器的电容量发生变化,使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化,由此便可达到非接触式的检测目的。这种接近开关检测的对象,不限于导体,可以绝缘的液体或粉状物等。
3、霍尔式传感器
当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产生电位差,这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U,其表达式为U=K·I·B/d,其中K为霍尔系数,I为薄片中通过的电流,B为外加磁场(洛伦慈力Lorrentz)的磁感应强度,d是薄片的厚度。
由此可见,霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。霍尔元件就属于这种有源磁电转换器件,是一种磁敏元件。它是在霍尔效应原理的基础上,利用集成封装和组装工艺制作而成,它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号,同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。霍尔开关就是利用霍尔元件的这一特性制作的,它的输入端是以磁感应强度B来表征的,当B值达到一定的程度(如B1)时,霍尔开关内部的触发器翻转,霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出,和其他传感器类似有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型(双极性)、双信号输出之分。霍尔开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点,内部采用环氧树脂封灌成一体化,所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。
当磁性物件移近霍尔开关时,开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化,由此识别附近有磁性物体存在,进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。
4、光电式传感器
光电式传感器利用的是光电效应。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内。当有反光面(被检测物体)接近时,光电器件接收到反射光后便在信号输出,由此便可“感知”有物体接近。
利用光电式传感器制作的光电式接近开关可以检测各种物质,但是对于流体的检测误差较大。
5、热释电式传感器
热释电式传感器能感知温度变化,将热释电器件安装在开关的检测面上,当有与环境温度不同的物体接近时,热释电传感器的输出信号发生变化,通过对传感器输出信号的转化便可检测出物体的接近。
6、线性接近传感器
线性接近传感器是一种属于金属感应的线性器件,接通电源后,在传感器的感应面将产生一个交变磁场,当金属物体接近此感应面时,金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量,使振荡器输出幅度线性衰减,然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。
该接近传感器具有无滑动触点,工作时不受灰尘等非金属因素的影响,并且低功耗,长寿命,可使用在各种恶劣条件下。线性传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。
三、特性
1、非接触检测,避免了对传感器自身和目标物的损坏。
2、无触点输出,操作寿命长。
3、即使在有水或油喷溅的苛刻环境中也能稳定检测。
4、反应速度快。
5、小型感测头,安装灵活。
四、主要用途
这些接近开关传感器在航空、航天技术以及工业生产中应用十分广泛;在日常生活中,如宾馆、饭店、车库的自动门,自动热风机上都有应用;在安全防盗方面,如资料档案、财会、金融、博物馆、金库等重地,通常都装有由各种接近开关组成的防盗装置。在测量技术中,如长度,位置的测量;在控制技术中,如位移、速度、加速度的测量和控制,也都有着大量使用。而使用的方式,通常是制作成接近开关。
五、应用案例
接近开关传感器应用于地铁屏蔽门
随着国内地铁行业的快速发展和地铁交通事故的频繁发生,地铁屏蔽门将会越来越多的被地铁站台所使用。传感器作为自动化智能化设备的最佳仪器,接近开关传感器将会大量投入屏蔽门的技术应用中,地铁事故将会在传感器的应用中降到最低。
接近开关传感器是目前很多屏蔽门系统用来检测开门与关门的常用方案,一般是通过两个接近开关来检测门的开启和关闭。另外光电开关在系统中的用量也很大,一切屏蔽门技术都会应用更多传感器技术。不难看出谁应用传感器技术多,谁才会是市场上的强者,智能化和自动化将依靠传感器密切联系在一起。
六、选用原则
在一般的工业生产场所,通常都选用涡流式接近开关和电容式接近开关。因为这两种接近开关对环境的要求条件较低。
当被测对象是导电物体或可以固定在一块金属物上的物体时,一般都选用涡流式接近开关,因为它的响应频率高、抗环境干扰性能好、应用范围广、价格较低。
若所测对象是非金属(或金属)、液位高度、粉状物高度、塑料、烟草等。则应选用电容式接近开关。这种开关的响应频率低,但稳定性好。安装时应考虑环境因素的影响。
若被物为导磁材料或者为了区别和它在一同运动的物体而把磁钢埋在被测物体内时,应选用霍尔接近开关,它的价格最低。
在环境条件比较好、无粉尘污染的场合,可采用光电接近开关。光电接近开关工作时对被测对象几乎无任何影。因此,在要求较高的传真机上,在烟草机械上,自动麻将机、验钞机、取电开关等都被广泛地使用。
在防盗系统中,自动门通常使用热释电接近开关、超声波接近开关、微波接近开关。有时为了提高识别的可靠性,上述几种接近开关往往被复合使用。
无论选用哪种接近开关,都应注意对工作电压、负载电流、响应频率、检测距离等各项指标的要求。

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